[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

 

Green

投稿者の記事一覧

静岡で化学を教えています。よろしくお願いします。

関連記事

  1. JEOL RESONANCE「UltraCOOL プローブ」: …
  2. 化学研究で役に立つデータ解析入門:回帰分析の活用を広げる編
  3. 触媒討論会に行ってきました
  4. 明るい未来へ~有機薄膜太陽電池でエネルギー変換効率7.4%~
  5. カーボンニュートラル材料とマテリアルズ・インフォマティクス活用で…
  6. 次世代の産学連携拠点「三井リンクラボ柏の葉」を訪問しました!
  7. 有機合成化学協会誌2023年5月号:特集号「日本の誇るハロゲン資…
  8. 電子ノートSignals Notebookを紹介します!④

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 化学大手、原油高で原料多様化・ナフサ依存下げる
  2. 子ども向け化学啓発サイト「うちラボ」オープン!
  3. ベーシック反応工学
  4. (+)-11,11′-Dideoxyverticillin Aの全合成
  5. 韮山反射炉
  6. 米デュポンの第2・四半期決算は予想下回る、エネルギー費用高騰が打撃
  7. 2009アジアサイエンスキャンプ・参加者募集中!
  8. 触媒的syn-ジクロロ化反応への挑戦
  9. カスガマイシン (kasugamycin)
  10. マイクロ波とイオン性液体で単層グラフェン大量迅速合成

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2012年6月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

注目情報

最新記事

電子のスピンに基づく新しい「異性体」を提唱―スピン状態を色で見分けられる分子を創製―

第614回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院工学研究科(松田研究室)の清水大貴 助教にお願い…

Wei-Yu Lin教授の講演を聴講してみた

bergです。この度は2024年5月13日(月)に東京大学 本郷キャンパス(薬学部)にて開催されたW…

【26卒】太陽HD研究開発 1day仕事体験

太陽HDでの研究開発職を体感してみませんか?私たちの研究活動についてより近くで体験していただく場…

カルベン転移反応 ~フラスコ内での反応を生体内へ~

有機化学を履修したことのある方は、ほとんど全員と言っても過言でもないほどカルベンについて教科書で習っ…

ナノ学会 第22回大会 付設展示会ケムステキャンペーン

ナノ学会の第22回大会が東北大学青葉山新キャンパスにて開催されます。協賛団体であるACS(ア…

【酵素模倣】酸素ガスを用いた MOF 内での高スピン鉄(IV)オキソの発生

Long らは酸素分子を酸化剤に用いて酵素を模倣した反応活性種を金属-有機構造体中に発生させ、C-H…

【書評】奇跡の薬 16 の物語 ペニシリンからリアップ、バイアグラ、新型コロナワクチンまで

ペニシリンはたまたま混入したアオカビから発見された──だけではない.薬の…

MEDCHEM NEWS 33-2 号「2022年度医薬化学部会賞」

日本薬学会 医薬化学部会の部会誌 MEDCHEM NEWS より、新たにオープン…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける分子生成の基礎と応用

開催日:2024/05/22 申込みはこちら■開催概要「分子生成」という技術は様々な問題…

AlphaFold3の登場!!再びブレイクスルーとなりうるのか~実際にβ版を使用してみた~

2021年にタンパク質の立体構造予測ツールであるAlphaFold2 (AF2) が登場し、様々な分…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP