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少年シニア 55歳から学ぶ理科

生命のルーツを知ることは自分を知ること。生命の不思議で人生ワクワク致しましょう!

№10📕元素の誕生と生命について

 

美しい元素 (学研の図鑑) 

 

    【使用教材】 書名 美しい元素                                   学研教育出版編  2013年10月8日刊 学研教育出版
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 いきなり問題です。地球を構成する元素の中で最も多いものは何でしょう?

地球は水の惑星で大半は海なので酸素では? いや生命の星なんだから炭素なのでは? 地球の約35%が鉄で、約30%が酸素。次いで15.%ケイ素 ⒓%マグネシウムと続きます。海や地殻部分は圧倒的に酸素が多いのですが、地球の内部とりわけ中心にある核は大半が鉄です。したがって答えは鉄。地球は鉄の惑星なのでした。

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 宇宙で最初にできた元素は「水素」。元素の中で最も軽い存在です。太陽のような恒星は、この基本元素である水素を核融合によりヘリウムに変換することで、熱や光を放出しています。そして核融合を繰り返すことで重たい元素をつくっていきます。こうして炭素 窒素 酸素がうまれ、最終的には鉄にまでいたります。鉄以上の重たい元素は、恒星内部の核融合では生成されず、超新星爆発の際に一気に生じると言われています。なお我々の身体も、こうして宇宙で生成された元素からできています。一番多いのが酸素で約60% 次いで炭素20%水素10%と続きます。我々は宇宙の子と言っても過言ではありません。

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    いずれにしても「元素の理解なくして宇宙や星や生き物のことは語ることはできない」と思い、この際きっちり勉強することにしました。でも元素ってよくわからないですね。そもそも元素と原子はどう違うの?周期表ってどう読めばいいの?紛争の種にもなっているレアメタルレアアースって何なの? 実は私本書を読むまではレアメタルレアアースは化合物だと思ってました。また両者は別物だと思っていました。レアメタルは47種類の希少元素で、その中の17種類を特にレアアースというようです。私が子供の頃 日立のキドカラーという名のカラーテレビがあったのですが、こちら希土類(レアアース)からもじったもので レアアースが使われていたんです。知らなかった〜

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    人間にも各々個性があるよう元素も各々個性があって面白い。軽くて大好きな酸素とすぐ反応してしまう水素。水素に次いで軽いけど、自主独立の精神で他の元素と全然くっつこうとしないヘリウム。同じ元素でも配列の違いでダイヤモンドという派手なものにも、黒鉛という地味なものにもなる炭素。実は無臭なのに皆から臭いと誤解されてる硫黄(臭いのは硫化水素という化合物になった時)地球では極めて希少だけれど隕石に多く含まれていることで、恐竜の絶滅の隕石説を後押ししたイリジウム。元素は実に多士多彩です。

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 実はずっと元素は不変だと思っていました。ところが状況によって別の元素に変わるということを知りました。例えば大気中の窒素は宇宙線中性子とぶつかって炭素14という炭素の同位体に変わることがあります。これはすぐに大気の酸素と反応し二酸化炭素となって光合成により植物の体内にはいり、更に食物連鎖によって動物にはいりこみます。この炭素14が死後5730年で半減するという性質を利用して化石がいつの年代のものかを推定することもできるそうで、元素というものの奥深さを感じないわけにはいられません。