2016年12月07日

元素の基本からニホニウムの生成技術まで学べる 櫻井博儀『元素はどうしてできたのか』を読みました

テーマ:113番元素とニホニウム

113番元素がニホニウムに正式決定したのを祝して、3年前に櫻井博儀先生にご贈呈いただいた『元素はどうしてできたのか』をようやく読みました。
周期表の発明、宇宙の始まりでの元素の生成の過程(マニアの私でもしんどい説明だった)から、理研の行っている亜鉛とビスマスをぶつける生成方式と米露が行っていると方式との違いなど、新元素発見競争の本質まで、簡潔ながら筋の通った説明で、よく(ほぼ?)わかりました。
興味深かったのは、113番をつくる前に110、111番を作り、一旦113番にチャレンジしたもののならず、112番元素を世界で2番目に生成したくだり。ドイツが4年かかったものを1カ月で作ります。
ちなみにこれ、森田先生のお話しによると、これは凄いことだが誰にも注目されなかった、2番じゃだめだ、とのことでした(笑)

櫻井先生、遅くなってごめんなさい。

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2016年06月13日

「ハイゼンベルクの谷」とニホニウムブーム

テーマ:113番元素とニホニウム

理化学研究所が三回にわたって生成し、命名権を得た新元素「ニホニウム」。

先日、その研究チームリーダーである森田浩介先生のインタビューをテレビ等でご覧になった方も多いと思います。

そこに黄色等のレゴでできた模型が写っていたのをご覧になった方も多いと思います。

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これは核図表というものです。元素を、縦軸を陽子数、横軸を中性子数、高さの軸を原子核の結合エネルギーとして、表したものが核図表であり、安定的な原子核が存在する位置をプロットすると谷底のよう見えます。

これはドイツの物理学者にちなんで「ハイゼンベルクの谷」と呼ばれています。

さて、この様子を理研では3万個のLEGOを使って表現しています。

谷底の黒いところが安定している物質であり、発見されている範囲は赤と緑の範囲内であるということ。また、緑は理研で発見されたとのことです。

ウラニウムやプルトニウムは放射性崩壊をしながら最終的には鉛になりますが、鉛は黒で表現される安定的な物質です。また、ウラニウムやプルトニウムは黒い谷の底ではなく赤いところにあり(つまり安定しておらず)、半減期ごとに放射性崩壊を繰り返して谷底の鉛になるわけです(その際に放射線が出る)。

そして、崩壊するにつれて別の物質になりながら、崩壊のたびに放射線を放出します。
ちなみに、ニホニウムの生成時にもこの崩壊というキーワードが大きな意味を持ったのです(この場合はアルファ崩壊)。
http://www.riken.jp/pr/press/2012/20120927/
(このリンクはやや難しいです。)

この模型を見れば、放射性崩壊の様子のイメージがある程度は把握できるのではないでしょうか。

さて、私のブログでここのところ異常事態が起こっています。
それは「ハイゼンベルグの谷」というキーワードで私のブログの記事
http://ameblo.jp/takeyan/entry-10955927150.html
に来る方がびっくりするほど増えているということ。ハイゼンベルグの谷ですよ!
もちろん、先月までのこのキーワード経由のアクセスはゼロです。

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つまり、「ニホニウムブーム」が来ているのではないか、ということです。勝手な想像ですが(笑)


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実は、大学受験の世界ではアベノミクスを踏まえて好況モードに受験生が切り替わっています。すなわち、文高理低です。これは科学振興、科学立国という観点からは残念なことだし、私自身、バブル時代の波に乗って法学部に進学したことを今でも残念に思っていますが、このニホニウムブームで理系を志す高校生が増えることを祈っています。

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2011年07月17日

ハイゼンベルクの谷

テーマ:113番元素とニホニウム

先日、機会があり、理化学研究所で核図表等について勉強する機会がありました。

元素を、縦軸を陽子数、横軸を中性子数、高さの軸を原子核の結合エネルギーとして、表したものが核図表であり、安定的な原子核が存在する位置をプロットすると谷底のよう見えます。

これはドイツの物理学者にちなんで「ハイゼンベルクの谷」と呼ばれています。



和光市長 松本たけひろの「持続可能な改革」日記-ハイゼンベルクの谷



この様子を理化学研究所では3万個のLEGOを使って表現しています(実物は研究所内にあります)。理論的に存在しうる物質がここには表現されていますが、谷底の黒いところが安定している物質であり、発見されている範囲は赤と緑の範囲内であるということ。また、緑は理研で発見されたとのことです(これはすごい)。


ウラニウムやプルトニウムは放射性崩壊をしながら最終的には鉛になりますが、鉛は黒で表現される安定的な物質です。また、ウラニウムやプルトニウムは黒い谷の底ではなく赤いところにあり(つまり安定しておらず)、半減期ごとに放射性崩壊を繰り返して(約20回にものぼります)谷底の鉛になるわけです。

そして、崩壊するにつれて別の物質になりながら、崩壊のたびに放射線を放出します。

この模型を見れば、放射性崩壊の様子のイメージがある程度は把握できるのではないでしょうか。

なお、理研で発見(国際的には発見の一歩手前の扱い)された113番元素は下の図の位置にあります(これまたすごい)。
和光市長 松本たけひろの「持続可能な改革」日記-ハイゼンベルクの谷2

ちなみに、私はこの分野についてはあまり理解していないため、もしかしたら不正確なところがあるかもしれませんが、ご容赦ください。



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