虹色の金属に隠れた8つの秘密

DC·169 Deep Cuts
その虹色は、ただの変色の皮膜にすぎない

その虹色は、ただの変色の皮膜にすぎない

ビスマスの結晶の目もくらむような色は、金属そのものではなく、シャボン玉よりも薄い変色の膜だ。溶けたビスマスが冷えると微小な酸化層ができ、その膜で反射した光と、下の金属で反射した光が干渉し合い、膜の厚さだけで決まる色に分かれる。職人はこの虹を固定するため、結晶をニスで封じ込める。
中空の階段状ピラミッドへと成長する

中空の階段状ピラミッドへと成長する

ビスマスは奇妙な骨組みのような階段状に結晶化し、内側がくり抜かれたように見える四角いピラミッドになる。各層の外縁が平らな面より速く成長して先へ進み、中心がくぼんで取り残されるためにこの形ができる。地質学者はこれをホッパー結晶と呼び、ビスマスはあらゆる元素の中でも特に完璧な例を作り出す。
放射性だが、ごくわずかに

放射性だが、ごくわずかに

2世紀のあいだ、ビスマスは決して崩壊しない最も重い安定元素とされてきた。ところが2003年、フランスの物理学者たちは、その原子が静かにアルファ粒子を放出している様子をとらえた。ビスマス209は確かに崩壊するが、その半減期は約1900京年、現在の宇宙の年齢の10億倍以上で、変化はほとんど目に見えない。
水のように、固まるとき膨張する

水のように、固まるとき膨張する

ほとんどの金属は固まるときに縮むが、ビスマスは逆に、固化する際に約3.3パーセント膨張する。この奇妙な性質を持つ物質はごくわずかで、水やアンチモンがその仲間だ。この特性のおかげで、ビスマスはかつて活字合金として重宝された。膨張によって金属が型の隅々まで押し込まれ、縮んで離れることがなかったからだ。
そのひとかけらがスプリンクラーを作動させる

そのひとかけらがスプリンクラーを作動させる

ビスマスに少量の鉛とスズを合わせると、驚くほど低い温度で溶ける。中には水の沸点より低い、およそ摂氏70度で液体になる混合物もある。この合金でできた小さな可溶リンクが天井スプリンクラーの弁を閉じておく。火災で部屋が熱くなると、リンクは設定温度で溶け、水を一気に噴き出させる。
電力なしで、磁石がその上に浮かぶ

電力なしで、磁石がその上に浮かぶ

ビスマスはあらゆる金属の中で最も強い反磁性を持つ。つまり磁場に引き寄せられるのではなく、押し返すのだ。その効果は十分に強く、適切に配置すれば、小さな磁石がふつうの室温でビスマスの板のあいだの空中に浮かんだままになる。電気も冷却もいっさい使わずに。
その輝きは、フェイスパウダーに潜んでいる

その輝きは、フェイスパウダーに潜んでいる

淡い色のビスマス化合物は、羽のように軽い板状の結晶をつくり、貝殻の内側のように光を散らす。フェイスパウダーやアイシャドウ、マニキュアに混ぜると、その板がやわらかな真珠のような輝きを与える。この手法は古くからあり、かつて肌に塗られていた有毒な鉛白に代わる、安全で艶やかな代用品となった。
人を中毒させない重金属

人を中毒させない重金属

ほとんどの重金属は有毒だが、ビスマスは生き物に対して驚くほど無害で、鉛の代替として定番になっている。今では鉛が禁じられた場所で、散弾の弾丸や釣りの錘、はんだに使われている。ビスマスとスズの散弾は鉛のおよそ4分の3の密度しかないが、はぐれた弾丸を飲み込んだ鳥や魚も害を受けることはない。
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