『花火にはストロンチウムが入ってるって大丈夫？』の答え

あの夏の風物詩にアレが入ってるなんて…！？
といっても、心配いらないようです


先日、僕の地元の横浜でも、花火大会がありました。
理科の講義をやっていたので見に行けませんでしたが（;_;）


■A、「放射性」ストロンチウムではないので、花火では被ばくしません

最近のニュースに敏感になっている人なら、
「ストロンチウム」という単語を聞いただけでも
敏感に反応してしまうのではないでしょうか？



■放射性のものと、放射性でないものを区別して考えましょう
「ストロンチウムが検出！」というニュースで
妙な誤解を生むことがあるようです。
↓
それは放射性のものでしょうか？
そうでないものでしょうか？

混同すると、混乱するので　注意しましょう。


■花火の「赤」は、ストロンチウムの燃える光

中学の理科でチラリと出てきました。
「炎色反応」といいます。



「あぁ～！なんか、チラッと昔やったような・・・」
そう、あれです。
↑手持ちの資料集にも、
ものすごく地味な写真が載っています。（笑）


炎色反応：
ある種の金属元素を燃やすと、それぞれ特有の色を放つ。

ストロンチウム：赤
銅　：青みどり
ナトリウム　：黄
etc・・・


花火は、これらの炎色反応を利用して、
色鮮やかな、はなやかな光を演出します。


（※以下、放射性でないストロンチウム
＝「普通のストロンチウム」と呼称します。）


■普通のストロンチウムは、そこら辺で市販されています
「ストロンチウム」でgoogleでショッピング検索すれば、
サプリメントのストロンチウムが　たくさん出てきます。


↑食べれます


■普通のストロンチウムは何に使うの？
↓
花火や信号　30％
フェライトセラミック磁石　30％
マスター合金　10％
顔料および充填剤　10％
亜鉛の電解製造　10％
その他　10％

多くはスペインや中国で生産されています。

（出典）　USGS「Mineral Commodity Summaries(鉱物商品概要)」
北海道札幌市「個別指導の学習塾ノックス」公式サイトhttp://nocs.myvnc.com/study/ind/strontium.htm


■炎色反応は美しい光



今回も、読んでいただきありがとうございます。

本題だった「花火」のルーツなどについての話も、
次回に話したいと思いますm(_ _)m

そもそもLEDって何だっけ？の答え

あの横浜のアレも、LED照明です…！


■時事ニュース的側面
＜LED照明全体の国内市場は、2020年に4倍近くに上る＞
（富士経済グループhttp://www.enplanet.com/Ja/Market/Data/y067.html）

LED照明機器全体の国内市場規模・利用割合は、
2010年 約 865億円
↓
2020年 約3180億円
と、爆発的に成長するといわれています。（！）

■なぜ、そんなに普及しはじめたのか？
↓
「長寿命で、省電力だから普及し始めている」。

・寿命は、白熱灯の10倍以上
・消費電力も、白熱灯の5分の1以下
・ちょっと価格は高いけど値下がり傾向

■なんで長持ち、省電力なの？
↓
LEDの省電力性といえば、
「日本の照明をぜ～んぶLEDに変えたら、
発電所5基分の電力を削減できる。」
と言われているくらいでね。

その凄さを理解するには、ちょっぴりLEDについて
お勉強する必要があります。

■そもそもLEDって何なのか？
↓
「Light Emitting Diode」
＝「光を　放出する　ダイオード（半導体）」
そのままでは、意味がわかりませんね…(・・；)

■LEDはなぜ光る？
↓
1分くらい動画を見るとわかる「LED照明の仕組み」
（Webサポートアニメーションhttp://www.nagatac.co.jp/animation/led_v2.htm）

上のアニメを見るのも「億劫（おっくう）・頭が痛くなる」
という、科学アレルギー体質の方（笑）向けに。
↓
僕から、この上ないくらい、ざっくりと解説します。

1行でいうと、
「(＋)と(-)が、2種類の半導体の間で　ぶつかって光る。」

（※専門的な理解をしたい方に向けた説明ではないので、
厳密には適切な表現ではないかもしれませんが、お許しください。）


■その一方、白熱灯が光る仕組みとは？
アニメーションhttp://www.nagatac.co.jp/animation/dc_v2.htm
簡単に言うと、
「フィラメント（金属の細い線）が、2000℃くらいに熱することで光る。」


■改めて、なんでLEDが省エネなのか？
中学の理科で習った、「エネルギー保存の法則」です。


「エネルギー保存の法則」…
左側のエネルギーの和と、右側のエネルギーの和は、
同じになるという事です。

（上）白熱灯は、90%が熱エネルギーとして浪費されてしまいます。
（下）LED照明は、ほぼ光エネルギーに変換されるのです。

同じ電気エネルギーを使用しても、
LED照明の方が、多くの光エネルギーを生み出してくれます。

■長寿命性については？
↓
素材の違いです。
・白熱灯→長く使っているとフィラメントが劣化して、切れてしまう。
・LED　　→セラミックス（耐熱性）で長持ちする。

■LED技術をここまで発展させたキーマンは誰？
↓
「赤崎勇氏　エジソンメダル賞2011年受賞者に内定」
http://www.jiji.com/jc/zc?k=201108/2011081100893

LEDの発展に超・貢献されたのが、日本の赤崎勇先生です。
「エジソンメダル賞」とは、
「電気電子工学分野のノーベル賞」と言われています。

■青色発光ダイオードの研究開発は、すべて日本で行われた
LEDでは、基本三原色（赤・青・緑）のうち、
「青」だけが長い間、開発できていませんでした。

「青」の光が実現できないと、
原色を混ぜて作り出す「白」の光も、実現できなかったのです。

唯一、日本の赤崎先生達が　あきらめずに研究をつづけ、
世界中から「実現不可能だ」と言われていた、
「青色発光ダイオードの実用化」を成功したのでした。


■実は照明以外にも、いろんなところで使われているLED
・携帯電話のバックライト
・屋外用大型ディスプレイ
・信号機
などなど。
冒頭にもありましたが、横浜コスモワールドの、
観覧車も　LED照明で輝いています。

もう、「LED技術なんて俺には関係ない」とは言えませんね（笑）



■赤崎勇先生が、研究チームに言っていたという言葉
「研究を研究で終わらせるな。
実際に、商品化して　世の中の役に立つ物を作りなさい」

専門的なところを知りたい方へ
サイエンスチャンネル
「青色発光ダイオード開発物語」
http://sc-smn.jst.go.jp/8/bangumi.asp?i_series_code=D040506&i_renban_code=001

15分で完成 手作りアイスの謎

こんにちは。

先日、小学生の子供達といっしょに、
【1コインで実験教室　夏休みの自由研究】という企画を行いました。

その時の実験は、
【10分で氷点下　混ぜるだけの手作りアイスクリーム】。

作り方は、動画を用意したので、
見てみてください。
↓


ここでの疑問。
「なぜ、氷に塩を混ぜると　こんなに冷えるんだろう？」

僕も、小学校、中学校の頃に、なんとなく習ったことがあると思います。
改めて考えると、
正直、「そういえば、なんでだろう？」と思ったりします。


実は、この「冷え冷え原理」は、
あなたも日常的に、活用しているかもしれません。

例えばこちら↓

ロッテ「ヒヤロン」です。
最近はコンビニでも売っているのをちらほら見ます。
商品を叩いて、中の水袋を割ると、
急激に冷えてヒヤ～っとする商品です。


実は、
「氷に塩を混ぜると冷え冷えになる」と
「ヒヤロンを使うと冷え冷えになる」
は、同じ原理を使っています。

それが「溶解熱」です。

↓イラストを見てください。
上が「塩と水」の例、
下が「ヒヤロン」の例です。




何かが、水に溶ける（溶解するとき）に、
熱を奪っていくという性質があります。
（溶解熱）

塩が水に溶解することで、
冷たかった氷が、さらに冷たくなったんですね。

ヒヤロンも同様です。

僕たちの生活は、
こうした化学反応が日常的に起こっているんですね。

ヒヤロンは、化学的な性質を上手に商品化した
アイディア商品といえるでしょう。

【参考サイト】
ロッテ　ヒヤロンの仕組み