[スポンサーリンク]

一般的な話題

世界が終わる日までビスマス

[スポンサーリンク]

GREEN201206Bi.PNG

昔に中学校か何かで見た周期表を思い出してください。質量数が最も小さな安定同位体は水素1(1H)ですが、質量数が最も大きな安定同位体は何でしょうか?

「ビスマスです!」

いえいえ、ビスマスに安定同位体はありませんよ!?

未来を予測し、過去を懐古し、極微の世界を見通し、宇宙の最果てに光を当てる。想像の翼ではたどりつけないその先へ。手の届かない宇宙スケールから、わたしたちの住む地域スケールまで、そこにひそむサイエンスの話題にご招待。はじまりはそう、蒼鉛の別名を持った金属、ビスマスでした。

 

  • ビスマスは不安定元素!?

ビスマスは安定元素ではありません。ほんの数年前に、実験で、はっきりとくつがえされました[1]。天然に産する唯一のビスマス同位体であるビスマス209(209Bi)でさえ、半減期2000京年で崩壊していくとのことです。様式は、陽子2個と中性子2個をまとめて放出するアルファ崩壊です。そのため、先ほど出題しました「質量数が最も大きな安定同位体」の答えは、鉛208(208Pb)です。

それにしても、2000京年とは凄まじい数字です。宇宙がビックバンで誕生してから現在までの年齢が100億年~200億年と言われていますから、文字どおり桁違いの数字です。宇宙のエントロピーが増大しきって熱的死を迎える時期が、かなり短めの試算だと100京年と言われていますが、ビスマスの半減期はこの数値をはるかに凌駕しています。人類が積み重ねてきた文明史のレベルで言えば、ビスマスはほとんどそのまま変わらないというわけです。bi1.PNG

ビスマスの崩壊は2000京年でやっと半減するスピード

このペースだと、超新星の輝いたあの日から、世界が終わる日まで、ビスマスはほとんどビスマスのままでしょう。ここまでゆっくり崩壊するとなると、正確に測定するためには、どれだけ高性能の検出器が必要なのでしょうね。

 

  • 放射線はもともと身近にある

ビスマスはわたしたちの生活になくてはならない元素です。ビスマスの用途として、とくに有名なもののひとつが、ウッドメタルと呼ばれる低融点合金です。ウッドメタルに必要な原材料の半分がビスマスです。この他、電子機器などに使われる最先端材料にも、ビスマスが活躍しています。

また、ビスマスの結晶は、虹色に輝く特有の美しさを持ち、インテリアの置物や飾りとしても流通しています。単体のビスマスは、表面のみが酸素と反応して、酸化被膜を作ります。他の金属と異なり、ビスマスは氷と同じく、液体から固体に状態変化すると体積が増える性質があります。そのため、ビスマスが液体から固体に状態変化するとき、酸化膜の厚さに微細なむれが生じます。虹色の色彩は、ビスマスに表面にあるこの微細構造によって、光が干渉してできた構造色です。

さらに、ビスマス塩には除菌作用があり、以前からにも使われてきました。最近になってピロリ菌にもビスマス塩がよく効くことが分かり、従来の標準治療にビスマス塩を加えた方法で臨床試験が進められ、最終の結果が報告されています[2]。

 

GREEN201207Bi.PNG

ビスマス209がタリウム205とアルファ粒子に変化

こういう世相なので、誰が読んでいるか分からないインターネットで、バッサリとはあまり書きたくないのですが、ビスマス原子が崩壊すればその分、放射線が出ます。その量がどれほど少ないかは、各自で計算できるでしょう。

ありもしないリスクを過大評価して、役に立つべきものを忌避してしまうことは、地球環境にもわたしたち人類にも、幸せな望むべき結果を、もたらさないはずです。ビスマスの話だったはずですが、ここは、放射線はもともと身近にある、ことを指摘して結びとしましょうか。

 

  • 参考論文
[1] 天然ビスマスからアルファ粒子を実際に検出

“Experimental detection of a-particles from the radioactive decay of natural bismuth” Pierre de Marcillac et al. Nature 2003 DOI: 10.1038/nature01541

[2] 従来法に加えてビスマスをヘリコバクターピロリ菌に対する治療に使用した第3相臨床試験結果

“Helicobacter pylori eradication with a capsule containing bismuth subcitrate potassium, metronidazole, and tetracycline given with omeprazole versus clarithromycin-based triple therapy: a randomised, open-label, non-inferiority, phase 3 trial” Peter Malfertheiner et al. The Lancet 2011 DOI: 10.1016/S0140-6736(11)60020-2

 

  • 関連物品

 

The following two tabs change content below.
Green

Green

静岡で化学を教えています。よろしくお願いします。
Green

最新記事 by Green (全て見る)

関連記事

  1. 電場を利用する効率的なアンモニア合成
  2. LEGO ゲーム アプローチ
  3. 計算化学:DFTって何? PartIII
  4. 未来のノーベル化学賞候補者
  5. 有機合成化学協会誌2019年8月号:パラジウム-フェナントロリン…
  6. 今年も出ます!!サイエンスアゴラ2015
  7. 2002年ノーベル化学賞『生体高分子の画期的分析手法の開発』
  8. いつも研究室で何をしているの?【一問一答】

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 塩素 Chlorine 漂白・殺菌剤や塩ビの成分
  2. ベンゼンの害、低濃度でも 血液細胞に損傷
  3. 第98回日本化学会春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part II
  4. 単結合を極める
  5. フッ素ドープ酸化スズ (FTO)
  6. NHPI触媒によるC-H酸化 C-H Oxidation with NHPI Catalyst
  7. 自在に分解できるプラスチック:ポリフタルアルデヒド
  8. 日本化学会 平成17年度各賞受賞者決まる
  9. ヨン・ピエール Jorn Piel
  10. 生理活性物質? 生物活性物質?

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

金ナノクラスター表面の自己組織化単分子膜を利用したテトラセンの高効率一重項分裂とエネルギー変換機能

第231回のスポットライトリサーチは、慶應義塾大学 羽曾部研究室 で専任講師を務められている酒井 隼…

ケミカルバイオロジーがもたらす創薬イノベーション ~ グローバルヘルスに貢献する天然物化学の新潮流 ~

お申込み・詳細はこちら開催日時2019年12月10日(火)13:00~17:30(開場 …

微小な前立腺がんを迅速・高感度に蛍光検出する

第231回のスポットライトリサーチは、河谷稔さんにお願い致しました。河谷さんが研究を実施され…

有機合成化学協会誌2019年11月号:英文版特集号

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2019年11月号がオンライン公開されました。…

製品開発職を検討する上でおさえたい3つのポイント

基礎研究と製品開発は、目的や役割がそれぞれ異なります。しかし、求人情報の応募要件を見てみると「〇〇の…

二刀流のホスフィン触媒によるアトロプ選択的合成法

不斉付加環化反応による新奇アリールナフトキノン合成法が報告された。2つの機能を有する不斉ホスフィン触…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP