元素 – 奇妙で素晴らしい

国連は2019年を「国際元素周期表年」と宣言した。 これは、ドミトリー・メンデレーエフが元素の周期表を作ろうと努力してから150周年を記念するためです。

元素の周期表は、化学だけでなく物理や生物学の本質も捉えている、科学における最も大きな成果の1つです。

国連教育科学文化機関

人類は何千年も前から硫黄などの純粋な形の元素について知っていて使用していましたが、元素を分離して特定する科学は1700年代に本格的に始まりました。 科学者たちはより多くの情報を集めるうちに、元素の性質にパターンがあることに気づきました。 762>

An element is an element is an element

An element is a substance that consists of atoms with the same atomic number.で詳述しているように、科学者は次のステップとして元素を分類し、何らかの秩序を作り出すことにしたのです。 鉄という元素は鉄の原子だけでできており、鉄の原子はどこでも同じである。

これらの情報、および周期表の秩序性から、元素はどこか予測可能で退屈なものに見えるかもしれないが、多くの元素には変わった面がある。

固体元素

ほとんどの元素は標準状態（室温と圧力）では固体である。

• ヨウ素（I）は固体であるが、加熱すると簡単に昇華して、そのまま気体状態になり、紫の蒸気を放出する。 融点は29.8℃。 人体の平均温度は37℃である。 しかし、沸点は2229℃とかなり高いので、ガリウムは高温の温度計に有用です。
• 元素金属のほとんどは銀色をしています。
• 自然界で最も希少な元素はアスタチン(At)です。 地殻の中に約28gあります。
• 炭素（C）は他の元素と反応し、1千万種類の化合物を生成します。
• フェルミウム（Fm）とアインスタイニウム（Es）は、1952年の最初の水爆実験の結果、発見された元素です。 ドローンが大気中のサンプルを採取するためにろ紙を運んだところ、そのろ紙についた破片からこの2つの元素が発見されたのです。 どちらの元素も合成された放射性物質であり、ごくごく微量しか生成されない。
• カリウム（K）は非常に反応性が高いため、自然界には存在しない。
• セシウム（Cs）も反応性の高い元素で、空気中で反応しないように、純粋なカリウムを油や灯油に混ぜて保管しなければなりません。 空気中で自然発火し、水と爆発的に反応する。
• マグネシウム (Mg) は、体内の 300 以上の生化学反応に必要です。 マグホイールとして知られるマグネシウムホイールは、1960年代に使用されていました。 軽量でレースに最適だったのです。 しかし、腐食しやすく、燃えやすいという欠点があった。 現在では、競技用リムはマグネシウム合金で作られています。

液体元素

標準状態で液体で存在する元素は、水銀と臭素の2つだけです。

• 水銀（Hg）は多くの金属を溶解または腐食するので、通常航空機への搭載は許可されません。 南極上空のオゾン層破壊の最大半分を担っています。

気体元素

標準的な条件では11種類の気体元素がある。

• ヘリウム（He）は宇宙で2番目に豊富な元素だが、地球ではかなり稀である。 ヘリウムの音速は、空気中の音速の3倍程度です。
• 水素（H）は、宇宙で最も軽く、最も多く存在する化学物質です。 水素は、最初の確実な空の旅のための原動力となりました。
• 私たちは、ネオン（Ne）を明るい標識と結びつけて考えています。 ネオンは赤みがかったオレンジ色の光ですが、実はクリプトン（Kr）という別の希ガスが多色の「ネオン」看板の原因になっている可能性があります。 管は希望の色で塗られ、クリプトンの白い放電が光る効果を生み出す。

状態不明の元素

ラザフォードリウム（Rf）からテネシン（Ts）までの第7期（列）の元素は非常に短命で、科学者はそれらを固体、液体、気体として確実に分類できない：

• テネシン（Ts）が2016年に正式に名付けられた。 人工的に生産され、その最も安定した同位体の半減期は約80ミリ秒です。

元素の不足

より深刻なのは、供給量の制限とリサイクルの不足により、世界がいくつかの元素を使い切る危険があることが懸念されている点です。 欧州化学学会は、欧州連合（EU）では毎月約1000万台のスマートフォンが廃棄または交換されていることを指摘しています。 スマートフォン1台につき30個の元素を必要とするため、これは、私たちがリサイクルすべき元素材料のかなりの部分です。