ネオンと小麦の無い夏が来てしまう【第71号】

ウクライナで主に生産されている,この世で最も高貴な物質「ネオン」についてお話しします
金谷一朗(いち) 2022.03.25
誰でも

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【140字まとめ】ロシアによるウクライナ侵攻が続いています.このままではエジプトに小麦の無い夏が来てしまいます.そして,もうひとつ深刻なことに「ネオン」の供給も止まりそうです.ネオンはあらゆる物質のなかで「最も高貴」なのです.この号ではネオンの発見の歴史からネオン・アートまでをご紹介します.

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STEAM NEWS は毎週届くニュースレターです.国内外のSTEAM分野(科学・技術・工学・アート・数学)に関するニュースを面白く解説するほか,おすすめ書籍,TEDトークもお届けします.芸術系や人文系の学生さんや教育関係者の方,古代エジプト好きな方に特におすすめです.

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いちです,おはようございます.

3月16日の地震の影響で,東京電力,東北電力管内に電力を送る複数の発電所が運転停止となり,今週は電力の供給力が低下しました.東京電力や資源エネルギー庁は家庭やオフィスの節電のほか,夜の「ライトアップ」や「ネオン」の消灯を呼びかけました.

ところで「ネオン」て何なのでしょう.

と言うわけで,今週は「ネオン」の話題をお届けします.実はこの「ネオン」は,ロシアのウクライナ侵略のせいで,世界的な危機にあるのです.そして,全く同じ理由で,僕たちの「勤務先」であるエジプトの小麦も,猛烈な危機にさらされています.

今夜もしネオンを見上げたら,これからお届けするストーリーも思い出してみて下さいね.

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《目次》

  • ネオンはどこから?

  • ネオン・アートの世界

  • 化学式にアットマークを

  • エジプトの小麦

  • おすすめ書籍:新世紀エヴァンゲリオン

  • おすすめTEDトーク:ウクライナの戦争がすべてを変える

  • Q&A

  • 一伍一什のはなし

ネオンはどこから?

「ネオン」はギリシア語で「新しい」を意味する「ネオス」から名付けられた,ある特異なガスの名前です.ネオンのことは英語でNeonと書きますが,化学者はこれをNeと略してしまいます.TVアニメ「新世紀エヴァンゲリオン」も英語名は “Neon Genesis EVANGELION” ですが,このNeonは「新」の意味なのでしょう.

ネオンサインの例 (Garret Interior)
ネオンサインの例 (Garret Interior)

ネオンは1898年にスコットランド出身の化学者ウィリアム・ラムゼー卿と,イングランド出身の化学者モリス・トラバースによって空気の中から発見されました.そう,空気の中からなんです.

空気をうんとうんと冷やすと液体になります.この「液化空気」を僅かに温めてやると,摂氏マイナス246.08度で,ネオンガスが蒸発し始めます.この温度では空気の主成分である窒素や酸素はまだ液体のままです.このようにしてネオンガスを抽出するのです.

ラムゼー卿は1879年,若干27歳にしてブリストル大学の教授になり,2年後には学長に就任しています.そんな中でのネオンの発見には,本当に頭が下がります.彼はネオン以外にも空気に含まれる新種のガスを次々と発見し,1904年にノーベル化学賞を受賞しています.

このネオンは大変に特徴的なガスです.ネオンは他のどんなガスよりも,いえ,どんな「物質」と比べても,化学反応を全くしない「高貴な」存在なのです.ネオンは原子1個からなる分子なのですが,他の分子とは「絶対に」くっつかないのです.ネオンと並ぶ孤高の存在「ヘリウム(He)」でさえ,非常に希ながら他の分子とくっつくことがありますが,ネオンは絶対に絶対にくっつかないのです.

これが酸素ガスだとそうはいきません.他の分子とほいほいとくっつきます.酸素にとりつかれた金属は「錆び」を生じます.フッ素ガスに至ってはガラスや白金さえも溶かしてぼろぼろにしてしまうため,保存することが出来ないぐらいです.ところが我々の「ネオン」は絶対に他の分子とくっつかないので,ガラス容器に入れておけばその場を動きませんし,酸素やフッ素がどれだけ言い寄ってきても無反応です.

そしてネオンには,もうひとつ不思議な力が備わっています.

それは,ガラス管に薄くネオンガスを入れておいて,両端に高電圧をかけると,美しく発光することです.このようなガラス管を「ネオン管」と呼びます.

ネオン・アートの世界

ネオン管はフランスの化学者・エンジニアであるジョルジュ・クロードによって発明されました.1910年頃のことです.彼の会社「クロード・ネオン社」は世界で初めてのネオンサインの販売会社になりました.なおジョルジュ・クロードは液化空気の大量生産方法も開発しています.というより,ネオンを生産するために液化空気の研究をしたのでしょうね.

つい最近まで使われていた「電球」が初めて世に出たのは1913年です.電球そのものは1881年に工業生産されていますが,実用的な耐久時間を持つ「不活性ガス入りタングステン電球」が開発されたのが1913年なのです.ということは,ネオン管は電球よりも長く使われてきたと言えますね.

電球はネオン管よりも明るく,またエジソンが発明した「口金(くちがね)」のお陰で容易に交換できるため,一般的な照明としては電球のほうが優れています.一方でネオン管は形を自由に変えられること,赤,オレンジといった暖色系の色を出せることから,屋外サインに適していました.またネオンガス以外のガスを詰めて,黄色,緑,青,紫,白といった色を出すことも行われます.これらの管にはもはやネオンが入っていないのですが,それでもネオン管と呼びます.

こんなネオン管を使えば,美しい作品を作ることが出来ます.

安彦哲男さんのネオン・アート(京都新聞)
安彦哲男さんのネオン・アート(京都新聞)

「ネオン・アーティスト」の安彦哲男さんは京都に自身のミュージアムを作られました.素敵な作品たちが紹介されていますので,是非こちらの記事をご確認ください.

電球やLED照明,それに有機ELと言った新しい発光技術があるなか,100年も前の技術であるネオン管がアーティストに愛されるのは,その光り方ゆえなのでしょうね.

ネオン管やそれを使った広告「ネオンサイン」のことも省略して「ネオン」と呼びます.街を彩るほうのネオンは,ネオンサインのほうですね.

超小型ネオン管である「ニキシー管」という電子デバイスは,我々「メイカー」の間でも人気です.ニキシー管も古い技術であるのと,日本ではニキシー管を置き換える目的で「VFD管」という新しいデバイスが開発されていたこともあって,日本ではニキシー管あんまり手に入らないんです.我々の間ではロシア製のニキシー管が人気だったのですが,僕はもう買うことは無いでしょう.

化学式にアットマークを

さて,ネオンとよく似た元素たちをひとまとめにして「貴ガス」(ノーブル・ガス)と呼びます.僕のような昭和生まれ世代は,同じ「きがす」でも「希ガス」の字で教わったと思うのですが,現在では「貴ガス」と書くことになっています.

貴ガスは貴金属と同じように,他の物質と化学反応をしにくいのです.貴金属の代表である「金」は,女たらしの酸素野郎とは決して手を結びません.同じように貴ガスも酸素野郎とは決してくっつかないのです.ただし,貴ガス一族のなかでも若干押しに弱い「アルゴン(Ar)」「クリプトン(Kr)」「キセノン(Xe)」「ラドン(Rn)」と言ったガスたちは,酸素以上の手練手管を誇るフッ素野郎とは条件が折り合えばくっつきます.

貴ガスの中でもヘリウムとネオンは最も高貴と考えられてきましたが,2017年についにヘリウムも化合物を作ることがわかりました.つまり「貴ガスの中の貴ガス」と呼べるのはネオンだけ,ということになりますね.

Ne@C₆₀の模式図.赤いボールがネオン,周囲がフラーレン. (Hajv01, CC BY-SA 4.0)
Ne@C₆₀の模式図.赤いボールがネオン,周囲がフラーレン. (Hajv01, CC BY-SA 4.0)

そんな孤高のネオンですが,炭素がサッカーボールのように結合した物質「フラーレン(C₆₀)」の内部に閉じ込めることが出来るようです.この物質の化学式は「Ne@C₆₀」と書くのです.

化学式に「@」が使われるのは,メールアドレスのようで面白いですね.本誌【第16号】のQ&Aでは「@」の起源について触れていますので,この機会に読み返して頂ければ幸いです.

エジプトの小麦

ネオンの主要な産地は,ウクライナです.といっても,地面からネオンを掘り出しているわけではありません.ネオンの原料は世界のどこにでもある「空気」です.つまり,空気からネオンを抽出するプラントがウクライナに集中しているということですね.その理由として,ウクライナでは比較的電力が安いという点が考えられます.ウクライナにはヨーロッパ最大の原子力発電所「ザポリージャ原子力発電所」があるので,ネオン生産に適しているのかもしれません.

ネオンと同じく,ウクライナとロシアが主要生産地である輸出品は結構な種類があります.「白金族」に分類される金属であるプラチナ,パラジウム,ロジウムやニッケルなど産業的に重要な金属を,世界はウクライナとロシアに頼っています.こちらは地面から掘り出しているので,たまたま地域的に偏ったということです.

そして何よりも深刻なのが「小麦」です.古代ローマの食を支えたのはエジプトの小麦でしたが,エジプトは今では世界最大の小麦輸入国なんです.もちろん自国生産分も年間940万トンに及びますが,輸入量は国内生産を上回る年間1,000万トン.そして,その8割をウクライナとロシアに頼っています.

ネオンガスは半導体の製造に欠かせないガスです.幸いなことに原材料は世界中どこにでもありますから,すぐに半導体の製造が止まると言うことは無いかもしれないのですが,小麦不足の方は,それが食糧であることも相まって,非常に深刻です.

エジプト人は「ジャポニカ米」が大好きで,年間およそ420万トンを生産しています.日本のコメ生産量は年間860万トン程度ですから「焼け石に水」程度の支援しか出来そうにはないのですが,日本にしか出来ない支援として,折に触れて発信していこうと思います.

ジャポニカ米を使ったエジプトの国民食「コシャリ」のレシピを僕も公開していますので,載せておきますね.

おすすめ書籍:新世紀エヴァンゲリオン

西暦2000年,南極に隕石が落下.かくして有史以来の大カタストロフィー「セカンド・インパクト」が起こった.それから15年,新たな危機が人類を襲う.「使徒」襲来である.使徒に対抗すべく,人類は汎用人型決戦兵器「エヴァンゲリオン」を開発.そして,パイロットに選ばれた「3人の少年少女」たちの戦いが,今,始まる――.
Amazon

「貞本エヴァ」です.TVアニメ版,劇場版,新劇場版とは異なる結末を迎えます.本作では,美しく完結した新劇場版とはまた異なる,もうひとつの美しいエンディングが描かれています.無理矢理マニアックに例えると,新井素子原作「絶句」ラジオドラマ版のエンディングのような読後感と言ったところです.

最終巻には「番外編」となる「夏色のエデン」が追加されています.

「ネオン」つながりでご紹介させて頂きました.

おすすめTEDトーク:ウクライナの戦争がすべてを変える

TED
TED
ウクライナ戦争が気になる?あなただけではありません.歴史家のユヴァル・ノア・ハラリ氏が,ウクライナの長い抵抗の歴史,核戦争の恐怖,そしてプーチンが軍事的にすべて勝ったとしても,すでに戦争に負けている理由についての彼の見解など,ロシアの侵略に関する重要な文脈を提供します.(この対談はTEDグローバル・キュレーターのブルーノ・ジュッサーニが主催し,2022年3月1日に開催されたTEDメンバーシップ・イベントの一部として行われたものです.TEDメンバーになるには https://ted.com/membership をご覧ください.)[筆者注:この概要は英語の原文より筆者が翻訳しました]
TED

歴史学者ユヴァル・ノア・ハラリによるTEDメンバー向けの動画が日本語字幕付きで一般公開されました.

世界で何が起こっているのかをより深く知るために,是非ご覧頂ければと思います.

Q&A

匿名質問サイト「マシュマロ」および質問サイト「Quora」で質問を受け付けています.普段はツイッターでお返事を書いていますが「ニュースレター読んでます」と入れていただければ,こちらのニュースレターでより長めの回答を書かせていただきます.

今週はこちらの質問から.

モスクワとキエフはどのぐらい離れていますか?

キーウ(キエフ)が京都だとすると,モスクワは十和田湖のあたりになります.

こちらの図はメルカトル図法による歪みを補正してあります.メルカトル図法による歪みについては,本誌【第11号】の「地図デザイナのしごと」もご参照頂ければ幸いです.

このレターの最後に匿名質問サイトへのリンクを貼っています.質問をお待ちしております.

一伍一什のはなし

今週は theLetter を使っているニュースレターの書き手さんたちとオンラインでお話しする機会がありました.なぜ執筆されているのかとか,執筆にどのぐらいの時間をかけていらっしゃるのかとか,どのように書かれているのかとかを伺えて,貴重な時間になりました.

お話を伺ったのは次のニュースレターの書き手さんたちでした.

今週は京都三条ラジオカフェで月1回お届けしていた番組「李白の愛したサイエンス」の最終回がありました.番組を通して知り合ったゲストの皆様やリスナーの皆様に感謝しています.

さて,年度末最後の週末ですね.新年度から新生活が始まるよという方も,まだ年度末来てもらったら困るわっという方も,どうぞ良い新年度をお迎え下さい.

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今週も最後までお読みいただきありがとうございます.メールでお読み頂いた皆様は,よろしければボタンを押して行ってくださいませ.(ボタンは匿名化されています.集計したデータはこのニュースレターの内容改善以外には用いません.)

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では,また来週,お目にかかりましょう.

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ニュースレター「STEAM NEWS」

金谷一朗(いち)

TEDxSaikaiファウンダー・パイナップルコンピュータ代表・長崎大学情報データ科学部教授

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