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[希土類元素（レア・アース）ってなあに？] カテゴリの記事

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  「希土類元素（４３）」

    白いバラ、紅バラ 「希土類元素（４３）」（１０／２２続き）「イットリウム（６）安定化ジルコニア」前述のようにイットリウム安定化ジルコニアは、人工宝飾、酸素センサー、人工歯冠、刃物と重宝していますが、まだその他に工業的用途があります。耐摩耗性に優れているので、粉砕機ボールミル（ポットの中にボールと粉砕物を入れ回転させて粉砕する）のライナー（内張）、ボールに使います。ジルコニアは化学的に安定な物質で、微量の混入物も嫌われる材料の粉砕に適しており、最近使用量が増加している、圧電素子（衝撃で高圧電気を発生させ火花を飛ばす）セラミックス材料の粉砕に適しています。ジルコニアが持つ高い靱性（粘り強さ）は、ジルコニアセラミックスの中に分散している正方晶が、外力を受けたとき膨張し、単斜晶になり、発生したクラックが先端部で阻止されることにあります。また相転移点（温度が上がると結晶型が変わり崩壊する）の温度を、イットリウムを添加して高温度にして破壊を防ぐことにあります。これを安定化と呼んでいます。＜レア・アース問題で世界が騒いでいる。ハノイで行われているＡＳＥＡＮ経済閣僚会議で、日中韓経済相会議を中国が拒否、話し合いは行われないことになった。憶測によると、中国がレア・アースの輸出制限問題を持ち出されるのを嫌ったためではないかとみられている。世界中から注目されている、自由貿易を阻害する国との印象を与えないためではないか？日中韓首脳会議は予定通りに行われるので、正常貿易に戻るのを期待しよう。レア・アースを中国に頼るのを止めにしたいと、アメリカも動き出した。永らく採算割れで休止していたモリコープのマウンティンパス鉱山（ラスベガス近郊）も、再開のめどが立ったとのこと、世界中が動き出している。季節はずれの台風１４号が週末に四国沖に来るというので、洲本のWooden Yacht Race が中止と決まった。これも自然のなせる業。行くな！と言っているようで諦めよう。セレスは整備万端整え、木造マストもきれいに磨きを掛けたのに見て貰えず、残念だ。来年まで持つかな？＞

  Oct 29, 2010

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  「希土類元素（４２）」

    清楚な白い秋明菊。 やはり秋だ。庭の桜も色づく気配。対面の山はまだ青々している。「希土類元素（４２）」「イットリウム（５）　安定化ジルコニア」酸化ジルコニウムは融点2700℃、モース硬度8～8.5と高いので、耐高温セラミックスとして使われるが、高温になると相変化（結晶状態が変わる）を起こして割れることが多い。そこでカルシウムなどの金属元素を添加して相変化による危弱性を防いでいるが、イットリウムを固溶させると非常に改善される。セラミックスは絶縁体と思われているが、イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）は固体電解質（固体でイオンを伝導して電気を運ぶ物質）としてイオン伝導性が高く、特に酸素イオンを伝導するので、高感度酸素センサーとして自動車エンジンの空気燃料比制御センサーとして使用されている。また、高い硬度（モース硬度８）と化学安定性から歯科材料としても有効で、クラウン（歯冠・歯根）として金属に代わって使われるようになった。金属色でなく白色なので好評で、ひょっとしてあなたも歯の治療に使っているのではありませんか？私も前歯が欠けたのを３０分で直してもらいました。同じ特性を応用して、研がなくても長持ちするセラミック包丁が造られている。良く切れますよ！京セラのセラミック包丁＜日本全国で熊被害が続出している。開発で住む場所が無くなったのか、猛暑で餌が少なくなったのか、熊にとっても殺戮され災難だが、人為的に自然の動物をコントロールするには無理がある。何とか棲み分けが出来ないものだろうか。＞

  Oct 22, 2010

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  「希土類元素（４１）」

    トランペットフラワーが満開。 違う株も同じ花。良く茂ったトランペットフラワー。「希土類元素（４１）」（１０／１９続き）「イットリウム（４）キュービックジルコニア」イットリウムは金属元素だが、酸化物として他の元素と複合酸化物になり、担体元素化合物の持つ性質の欠点を改善する。・イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）ジルコニア（酸化ジルコニウム）は硬くて脆い性質だが、酸化イットリウム（イットリア）を固溶（均質な固体溶液）させると靭性が増す。特にキュービックジルコニア（ＣＺ）といわれる立方体単結晶は、融点2700℃、モース硬度8.5と硬く、ダイヤモンドと同程度の屈折率を持ち、ブリリアンカットすれば素人目にはダイヤモンドと見分けが付かないほど美しい宝石になる。しかも価格が１カラット１ドル以下と安価なので、大きく高価なダイヤモンドを持つ貴婦人は、盗難防止のためジルコニアのイミテーションを造り、本物は金庫に保管しているそうである。キュービックジルコニアは、酸化ジルコニウムにイットリウム、カルシウム、マグネシウム、ハフニウムなどを4-14％加えた立方晶で、着色金属を微量添加すると加えた金属種によって、赤、橙、青、緑、ピンク、琥珀色に着色するので、京セラでは「クレサンベール」のブランドで販売している。＜このブログをお読みの方は、「中国のレア・アース（希土類元素）欧米にも輸出禁止」の報道に心配されているのではないでしょうか？確かに先端材料ですから、中国もこれ幸いと稼ぎまくる魂胆でしょう。でも、パニックになってはいけません！一般の人はこれまで「レア・アース」の「レ」の字も知らなかったのですから。取り合い合戦が始まると、中国と、一攫千金を狙うブローカーが喜ぶだけですから。確かに先端産業の進歩は遅れるかもしれませんが、世界はそんなに甘くはありません。きっといい道を歩むでしょう。１１月中旬に最新の業界情報が得られますので、それまでお待ちください。昨日はゴルフ帰りに買って帰った黒豆枝豆をゆがいて、ビール飲んだら美味しかった。これ、地元の特権！＞

  Oct 21, 2010

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  「希土類元素（４０）」

    月下美人とトランペットフラワー。 月下美人の朝の姿。ミツバチの憩い。「希土類元素（４０）」「イットリウム（３）」希土類元素の欠点は重いということ。その中でも軽いのがイットリウム。銀白色をした金属で、いろいろな金属と合金になる。鉄、アルミニウムには良くとけ込んで、それらの悪い性質を改善する働きがある。・超耐熱鋼：タービンなど1000℃以上の高温で作動する部材には、鉄・クロム・アルミ(Fe・Cr・Al)合金が使われるが、脆くて割れやすいので、イットリウムを添加して耐熱性と危弱性改善出来る。イットリウムは合金結晶間を緻密に結合し、強度を向上させ、表面に緻密な酸化被膜を形成し、空気中の酸素が進入して鉄を酸化させるのを防いで、耐熱性を向上させる。電熱線としても有効で「エスイット」というブランド名で商品化した。・アルミニウム電線：辺鄙な発電所から都会まで、山越え野を越え高圧送電線で電気を運んでいるが、銅線は重く、高いところに設置するのは負担が大きく、軽いアルミで代替が出来ないかと研究された。アルミは軽いが機械的強度が低いので、マグネシウムや銅などを合金させ、イットリウムを添加して強度を高め送電線にした。イットリウム金属は、酸化イットリウムと金属カルシウムをアルゴン気流中のレトルトに入れ、高温で還元し、冷却後取り出し、薄い酸で酸化カルシウムを溶解して金属イットリウムと分離する。粗製のイットリウムは高周波真空炉で再溶解して精製する。＜中国の反日デモが激化しているそうだ。中国で仕事をしている人は大変だろうと思う。ノーベル平和賞を受賞した劉さんは獄の中。一党独裁で民主化が進んでいない中国では、民衆のはけ口が必要で、政府に矛先が向かないように「日本が悪い」と誘導しているのでは無いだろうか？中国の民主化が進まないと、アジアに平和は来ない。経済大国となった以上、世界の一員としての自覚が欲しいものだ。＞

  Oct 19, 2010

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  「希土類元素（３９）」

    今年は駄目かなと思っていた月下美人が一輪だけ咲いた。咲く前の蕾。 夜中に咲く。夜香木も一緒に開き、芳香を放つ「希土類元素（３９）」「イットリウム（２）」３９番元素のイットリウムは希土類元素（レア・アース）と呼ばれているが、元素の周期表で一ますに入っている５７番ランタンから７１番ルテチウムの希土類元素と違って、一つ上のますに入っている。元素の性質を決める原子の最外殻の構造が、一つ下の希土類元素と一緒なので希土類元素の仲間として認定されている。周期表の黄色部分が希土類元素である。希土類元素の中でもイットリウムの歴史は古い。1787年、フインランドのストックホルムに近い小島の寒村イッテルビイで、未知の鉱石が発見されイッテルバイトと命名された。化学で有名なガドリン(J.Gadolin)がこの鉱石を分析し、1797年に未知の元素を発見、地名のイッテルビイに因んで「イットリウム」と名付けられた。これが希土類元素発見の最初であった。その後、兄弟元素の分離に苦難の道が待ち受けていた。用途としては、1899年、ジルコニアセラミックスの安定化に酸化イットリウムが有効であることが発見され、以後、蛍光体母剤、超高温耐金属、超電導セラミックスとユニークな応用が出来る機能性が見いだされた。＜スポーツの秋というのに寂しい秋だ。プロ野球も阪神の秋は終わり、ゴルフも遼君が鳴かず飛ばずで、男女とも韓国に持っていかれ、中国では抗日デモが起き、円高は治まらず、お人好しの日本は踏んだり蹴ったり。こんなことで日本はどうなる？若者よ！秋だからといってメタボにならずに頑張れ！！＞

  Oct 18, 2010

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  「希土類元素（３８）」

    トランペットフラワー満開 ゴーヤの収穫。湯がいて鰹節をかけて、苦みを楽しむ。「希土類元素（３８）」（１０／１０続き）「イットリウム（１）」「燃料電池」は開発されてから長い年月が経って、ようやく実用の段階に来つつある。大型発電設備は試験稼働されていたが、採算ベースではなかった。ようやく家庭用燃料電池が開発されて大阪ガスが売り込んでいる。燃料電池自動車も実用一歩手前まで来ている。「電池」とは電気を貯めておく池のことであるが（乾電池でも電気は貯まっていない。電気を発生させる物質が入っているだけ）、「燃料電池」は電気を貯めてはいないので、おかしな日本語だ。「水素発電機（ジェネレータ）」というのが正しい。燃料電池は電解質膜（水素をイオン化して通す壁）を介して水素と酸素を反応させ電気を取り出す装置で、火力発電所のように燃料を燃やして熱に変え、タービンを回して発電するのではなく、水素と酸素の化学反応（いわゆる燃焼）から直接電気が得られるので、非常に効率がいい。これまで、水素をイオン化する電解質は、主に電導性のセラミックが使われていたが、作動温度が1000℃以上と良いものがなかったので小型化出来なかっが、物質・材料研究機構が低温で作動する電解質を開発した。それは「固体酸化物型」といわれるもので、電解質に固体酸化物（一種のセラミックス）を使い、その固体酸化物にイットリウム（Ｙ）（希土類元素の一つ）添加ジルコン（Ｚｒ）酸バリウム（Ｂａ）を採用、作動温度を350℃にまで下げることに成功した。これが実現すれば「燃料電池発電」がより一層加速されるだろう。＜昨日は神戸ＹＭＣＡ社交ダンス講習会最終日。初心者でも６日も講習を受ければ立派に踊れるようになる。さてこれからが大変だ。社交ダンスには種目が多い！ワルツだけ踊れても他の種目はどうしよう？パーティで踊れるようになるにはまだ日が掛かる。＞

  Oct 17, 2010

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  「希土類元素（３７）」

    秋のバラがぼちぼち咲き出した 蜘蛛も秋を精一杯生きている「希土類元素（３７）」「高温超電導（２）」セラミックスに電気が流れる、しかも超電導で。絶縁体と考えられていたセラミックスに、電気が流れるとは誰も信じられない現象が発見されてから、「高温超伝導物質」の発見フィーバーが起き、希土類元素が取り合いになった。このセラミックスは、希土類元素・バリウム・銅酸化物系セラミックスで、作り方は簡単、希土類酸化物、酸化バリウム、酸化銅の粉末を、化学量論の割合で計量、乳鉢でよく混合してからプレスして固め、1200℃程度に焼結すれば出来上がり。液体窒素で冷却すれば電気抵抗がゼロなのが証明出来る、ということで、添加物をいろいろ変えてより高温度にならないかと学生実験でトライされたが、９０Ｋ台を大幅に越える物質は未だに見つかっていない。超電導体には磁力線は入り込めない性質があり、写真のような永久磁石浮揚実験をご覧になった方も多いと思う。希土類元素（レア・アース）は磁性を持つ元素が多いが、磁性原子を超電導体の中に含有すると超電導が壊れてしまうという従来の常識を、希土類元素が覆したことは重要である。液体窒素で超電導が実現したので応用が期待されたが、なにせセラミックスなので加工が難しく、線材に出来ないので今のところ応用は限られている。それでもリニア新幹線のリニアモータへの応用研究が進められている。＜昨日は一日雨、昼は豪雨、予定していた月例ゴルフ会が１１日に延期。夜は神戸ＹＭＣＡの社交ダンス講習会お手伝い。深夜帰宅。ゴルフが延期になって良かった！今日は月例テニス会。雨は上がったが寝不足でしんどい。＞

  Oct 10, 2010

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  「希土類元素（３６）」

    黄花小菊も咲いた 玄関の秋海棠見頃涼しくなってゴーヤが元気に実を付けている「希土類元素（３６）」「高温超電導（１）」　1911年にオランダのオンネス博士によって、水銀を4.19Ｋまで冷却すると電気抵抗が無くなる超伝導状態になることが発見され、オンネス博士はノーベル賞を受賞した。超電導とは電気抵抗がゼロの状態を言い、髪の毛のような導線でも無限の電流が流せるという夢のような話だが、常温で実現するとものすごいメリットとなるので、そのような物質が発見出来ないかと、それから盛んに研究が進められた。「Superconductivity phenomenon」（超伝導現象）、「Superconductor」（超伝導物質）の「Superconduct」の日本語表記が、「超電導」か「超伝導」かでいまだに揉めている。それはさておき、少なくも液体窒素（沸点－196℃(77Ｋ)）で冷却出来る範囲で超伝導になる物質を「高温超電導体」と呼び、世界中で研究された。1986年４月にＩＢＭのスイス・チューリッヒ研究所で、バリウム・ランタン（希土類元素）・銅酸化物セラミックスが30Ｋで超伝導状態になることを発見し、東京大学のグループが超電導体であることを証明して、超電導体発見フィーバーが起きた。それから３ヶ月後にはアメリカのヒューストン大学で、ランタンに変えてイットリウム（希土類元素の一つ）を使った、イットリウム・バリウム・銅酸化物（YBa2Cu3O9）が90Ｋで超電導となることを発表して、益々開発競争が熾烈になった。＜昨日は（社）神戸大学工学振興会の就職セミナー。いよいよ就職活動本番とて学生にも熱が入っている。企業も政府通達で採用試験を遅らすようにしているが、いい学生を採りたいのには変わりない。例年通りの採用活動だ。＞

  Oct 9, 2010

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  「希土類元素（３５）」

    ヒメシオンが夏から秋にかけて咲き続けている 白花フロックスの中に赤花も咲いた「希土類元素（３５）」「ガドリニウム（６）」ガドリニウム酸化物はランタンと同じく光学的に無吸収、無色透明で、日本のカメラを世界のカメラにのし上げた高級レンズ、高屈折率・低分散のカメラレンズ用、硼酸・珪酸・酸化ランタンガラスに、酸化ガドリニウムを混合して、ガラスが結晶化して失透するのを防いでいます。　最近、光ケーブル通信ネットワークが日本中に張り巡らされ、インターネットのスピードも飛躍的に向上しました。この光ケーブルは、シリカ（珪酸）ガラス・ファイバーで出来ており、いくら高純度のシリカを使っても、散乱（レーリー散乱）と光吸収があり、光の損失（電気抵抗のようなもの）が避けられません。数百kmもの長距離伝送には多数の光増幅器が必要になります。そこで考えられたのが、200倍も損失の少ないフッ化物（フッ素化合物）ガラスでした。これにガドリニウムが使われます。ジルコニウム・バリウム・ガドリニウム・アルミニウム・ナトリウムフッ化物(ZrF4-BaF2-GdF3-AlF3-NaF)が開発されました。これからの通信回線は光ケーブルの時代です。最近、プラスチック光ファイバーが開発され、屋内配線に使われようとしています。　このようにガドリニウムは磁気、光磁気、原子核、光学と違った性質を遺憾なく発揮して人類に貢献する面白い元素です。＜「ノーベル化学賞」を鈴木さんと根岸さんが受賞された。これでノーベル化学賞を受賞された日本人は７名になった。日本の化学技術は立派だ！同じ化学屋として誇りに思う。「クロスカップリング反応」といっても素人には判らないが、有機化合物結合反応を、パラジウム触媒を使って効率よくする方法だそうだ。ここで問題は、技術の出戻りだということだ。３０年も前に発表された研究論文が、海外で評価され、実用になって、初めて日本も応用しだしたということが問題だ。日本の２番手主義の典型的な事例である。「科学立国」といいながら、日本で開発されたものを評価出来ない国では情けない。希土類元素の「水素吸蔵合金」も実用になるのに１５年もかかったのだから。３０年経って評価され「ノーベル賞」立派！＞

  Oct 8, 2010

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  「希土類元素（３４）」

    鉢植えのガーベラ 名の判らないピンクの花、ミツバチが飛んできた。早咲きの小菊「希土類元素（３４）」「ガドリニウム（５）」皆さんは健康診断で胸のレントゲン（Ｘ線写真）を受けられますね。Ｘ線は放射線で、強いＸ線に長時間照射されると細胞がダメージを受けます。特に妊婦や乳幼児といった弱い細胞や神経細胞がやられますので、注意しなければなりませんでした。そこで開発されたのがＸ線増感紙です。原理は、Ｘ線像をテルビウム添加・酸硫化ガドリニウム（Gd2O2S:Tb）蛍光体に当て、可視光発光させてフイルムに感光させることで、弱いＸ線で被爆を少なくして写真が撮れるようになりました。また、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）（コンピュータ処理断層画像診断）装置の検出器に高感度のシンチレーター（Ｘ線が当たると光る検出器）が必要ですが、これにプラセオジム(Pr)添加・酸硫化ガドリニウム（Gd2O2S:Pr）蛍光体が使われます。このシンチレーターは、光透過率および光の外部取り出し効率が高いセラミックスです。これにより、人体内部の３次元映像が即時に見られるようになり、診断・治療が急速に進歩しました。＜車でわずか１０分ぐらいのところで報道されている高校生刺殺事件が起きた。午後１０時半頃アベックで話していたところに暴漢が襲ったのだ。静かな穏やかな街だったのに、一瞬にして恐怖の街に変わった！こんな暴漢になる者が住んでいると思うと残念でならない。自分は疎外されていると思うと、人を妬む心が強くなり、押さえきれなくて凶行に及ぶのではないだろうか？でも、終電車に乗ったら、若い女の子が沢山乗っている。閑静な住宅街を無防備に歩いて帰るのはどうかと思うが。＞

  Oct 7, 2010

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  「希土類元素（３３）」

    玄関前の金木犀が満開になりました。いい香りが漂ってきます。 名前を忘れた木も花枝を伸ばしてきました。「希土類元素（３３）」「ガドリニウム（４）」皆さんはいくら原子力発電反対と叫んでも、電気を使っている限り原子力発電の恩恵をいけています。日本平均で３０％、関西電力は５３％も原子力発電でまかなっています。原子力発電反対を言うのなら電力会社の電気を使わないでいただきたい！反対する人のために、安全性ＰＲに膨大な費用が掛かっています。それは皆電気代に跳ね返っています。反対な人は家庭用燃料電池装置を設置するのがいいかもしれませんよ！ところで、この原子力発電は、原子炉でウラン（Ｕ）燃料を燃やして発電しているのはよくご存じのことです。原子炉に装填されたウラン燃料棒に中性子を適当に当てて核分裂を起こさせ、発熱したところに水を循環させて蒸気を発生させ、蒸気タービンを回転させて発電します。このウランの核分裂を上手くコントロールをしないと、原子爆弾になりかねません。チエノブイリのような事故が起きます。そこで、絶対起きないような仕掛けをしてあります。それが「ガドリニウム（Ｇｄ）」です。希土類元素のガドリニウムは熱中性子吸収断面積（中性子を捕捉する能力）が46,000バーン（バーンは熱中性子吸収断面積の単位）と、他の元素の数十バーンと比べると圧倒的に高く、ガドリニウム棒を炉の上に設置して置いて、炉温が高くなり暴走の気配があるとき一斉に落とし込み、存在する中性子を取り込んで核分裂を止めます。バーナブルポイゾン（可燃毒）といわれる所以です。この大きな熱中性子吸収断面積はガドリニウムだけが持つ性質です。もう一つ、原子炉ではガドリニウムの特性を使って発電効率を上げています。最初に装填するウラン燃料棒にガドリニウムを混合しておきます。最初は活性のウランが多くあるので、核分裂が盛んで発生する熱中性子を吸収剤で取り除かねばなりませんが、ガドリニウムが適当に制御してくれるのでスムーズに核分裂が進行します。ウランが燃えて少なくなってくると、中性子を吸収したガドリニウムは、テルビウム（Ｔｂ）という熱中性子吸収断面積の小さな元素に変化していますので、少ないウランでも核分裂が維持出来ます。というように、ウランの燃焼と共にガドリニウムも減少するという優れものです。ガドリニウムの面白い特性を上手くいかした用途です。＜彼岸花が咲き、金木犀が香ってきました。いよいよ秋ですね。といっても昼間は汗ばむ陽気。衣替えが難しい気温です。＞

  Oct 6, 2010

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  「希土類元素（３２）」

    玄関前の公園に、遅ればせながらやっと彼岸花が咲いた。 「希土類元素（３２）」（９／２８続き）「ガドリニウム（３）」皆さん、ヘリウムってご存じですね。水素に次いで軽い気体で、水素が危険なので代わりに風船に入れて飛ばしたり、飛行船を浮かせたり、ヘリウムを吸って声を出すとおかしな声になったりする、無味無臭、無毒のガスですが、超電導磁石など極低温を使う産業には無くてはならないガスです。というのも、沸点は4.2Ｋ（－269℃）と絶対０°Ｋ近く、液体にして超電導物質（極低温でないと超電導が作動しません）を冷却し、超電導を可能にするためです。ですが、超低温に冷却して液化するのが難しいガスです。冷蔵庫を冷却するのに冷媒としてフロン代替物質が使われていますが、この冷媒は、液体がガス化するときに潜熱（ガスになるときに奪う熱）で冷却するのですが、ヘリウム液化には使えません。ヘリウムを冷却する冷媒として使われるのが希土類金属のガドリニウム化合物です。ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（Gd3Ga5O12｛略してＧＧＧ｝）の結晶を使います。ＧＧＧは磁気物質で、磁場に置くと磁気モーメント（ミクロな磁気組織）が磁場方向に揃い、発熱します。冷却してから磁場を無くすと廻りから吸熱して冷えます。この性質を利用して、磁化・冷却・磁化中断を繰り返すことによって、動的操作無く冷却ができ、１５°Ｋ以下で効果的にヘリウムが冷却液化出来ます。この機能はＧＧＧの持つ個性的な機能です。これも希土類元素の特徴の一つです。＜一雨ごとに秋が深まるかと思ったが、なかなか秋はやってこない。中国との摩擦もぼやけてきて、希土類元素の輸入制限も解除されたようです。世界中がピリピリしているようですからね。＞

  Oct 5, 2010

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  「希土類元素（３１）」

    「仮面のひみつ展」エクアドルの仮面 日本・東光寺追儺の赤鬼「希土類元素（３１）」「ガドリニウム（２）」書き換えの出来るＣＤ－ＲＷは、記録膜に銀合金膜が使われ、全体は合金が結晶している。書き込みでドットにレーザー光線を当てると温度が上がり、急冷するとアモルファス（非晶質）となり、レーザー光線の反射率が変わる。読み出しは弱いレーザー光線を当てて、反射率の差でドットを読みとっている。消去は、ドットをレーザー光線で加熱して徐冷することによって結晶化させ、消去している。ソニーが1992年に発売したＭＤディスクは光磁気ディスクで、ディスクに希土類金属合金の磁気記録膜が付けられていて、垂直方向に磁化の方向（磁力線の方向）が揃うように磁化されている。ディスクの磁化の方向と逆の磁場の中で、レーザー光線をディスクに当てると、逆磁化されたドットが出来るので、書き込みが出来る。ドットに偏光（光線の波を一方向に整列した光）されたレーザー光線を当てると、向きが少し変わって反射してくるので、それを検知することで読みとることが出来る。このディスクの磁気膜には希土類金属のガドリニウム・テルビウムと鉄・コバルト合金が使われている。ＭＤディスク 　80分録音出来るこのようにすべての希土類元素が個性ある性質を持っている。＜秋雨に虫の音が激しくなり、いよいよ夏とおさらばだ！暑い夏が恋しくなるだろう。＞

  Sep 28, 2010

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  「希土類元素（３０）」

    兵庫県立歴史博物館「仮面のひみつ展」見学（９／１７）パンフレット 撮影禁止なのでパンフから面白い仮面をお見せします。コンゴの仮面パプアニューギニアの仮面「希土類元素（３０）」「ガドリニウム（１）」ＣＤに代表される光ディスクは皆さんお持ちですね。ＣＤとＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷと表示されたＣＤディスクの違いはでお判りしょうか？ＣＤはレコードと同じように、音楽を録音された媒体で、発売元から購入するものです。ＣＤ－Ｒは未録音のディスクに１回だけ録音出来る媒体で、書き込み直しは出来ません。ＣＤ－ＲＷは何回も録音したり消したり出来る媒体です。その違いは、媒体の記録膜の違いで出てきます。すべて、書き込み、読み出しにレーザー光線を使っていますが、録音はデジタル化された音を、ディスクの記録膜にビット（凸凹、またはレーザー光線の反射率の差が出るポイント）として書き込み、読み出しはレーザー光線を当てて、ビットに当たった反射率の差で読み出しをしています。ディスクの構造は、ポリカーボネートのディスクに記録膜と保護膜を積層してあり、記録膜は、ＣＤはアルミニウム、高級品は金の膜で出来ています。ＣＤ－Ｒは染料が塗布されていて、強い光のレーザー光線で染料を変質させて書き込み、弱いレーザーで読み出しします。書き込み・消去が出来るＣＤ－ＲＷの記録膜は、出始め当初は光磁気ディスクとして希土類金属のテルビウムの合金膜でしたが、より簡便な銀合金膜が使われています。ＣＤ－ＲＷ　記録層が虹色に光ります。1992年にソニーが開発したＭＤは光磁気ディスクで、録音編集が自由に出来ると「ＭＤウオークマン」と名付けられ、カセットウオークマンに続いて一世を風靡しました。このＭＤディスクの記録膜に希土類金属のテルビウム、ガドリニウムが使われています。＜尖閣諸島問題で中国が強硬姿勢を崩さず、俄にレア・アース（希土類元素）が禁輸されると騒いでいます。レア・アースに携わっていたものにとって、レア・アースが周知になるのはありがたいのですが、帰って迷惑でもあります。禁輸になれば取り合いになると、ブローカーが暗躍し、相場が混乱します。中国も禁輸政策は取っていないと言っていますし、商品の流れのルートは長年掛けて出来ていますので、そんなに心配することはないでしょう。混乱は一部ジャーナリストの早とちりと思います。＞

  Sep 27, 2010

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  「希土類元素（２９）」

    書写山圓教寺　食堂二階に安置されている仏像 「希土類元素（２９）」「ネオジム（７）」東北大学で研究を続けている間に、住友特殊金属（株）とＧＭが相次いでネオジム磁石を学会発表したので、世界的にセンセーションを巻き起こし、大学、企業の研究者がこぞって情報集めに奔走した。研究者の中には「ネオジム－ニッケル合金を研究して、次はネオジム－鉄をやろうとしていました。先を越されて残念！」と話す先生もいたほど。発表された磁石は高純度ネオジムを使ったもので高価でした。当社は安い磁石を目指して純度の低いネオジム（分離しづらいプラセオジムを分離しないで、コストを安く出来、副産物のプラセオジムを処分しないでいい）を使って、何処まで磁石性能をアップ出来るかに焦点を絞りました。すると出来たのです！高純度ネオジムを使った磁石までは行きませんでしたが、十分実用になる磁石が出来ました。これを東北大学の指導教官、本間基文教授が学会発表し、磁石学会で時の人となりました。その後、順調に企業化を進め、ジジム磁石として地位を築き、在庫していたジジミウム（プラセオジム、ネオジム混合副産物）も捌け、現在に至っています。＜尖閣諸島問題で中国が強硬姿勢をとり、レアメタルの入手にも影響が出ると懸念されています。円高で輸入材料は恩恵を受けても、その他の要因で値上げされ、ユーザーからは輸出品が値下げ出来ないと、材料メーカーに値下げ要求が厳しく、踏んだり蹴ったりの状況で、これでは景気回復など望めそうにありません。＞

  Sep 24, 2010

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  「希土類元素（２８）」

    書写山圓教寺講堂 広い中庭に面して食堂が建っている。ここでは写経などが出来る。「希土類元素（２８）」「ネオジム（６）」1983年ネオジム磁石が発表される２年前、希土類元素の用途開発をしようと、サマリウムが磁石になるのだったら、他の希土類元素でも磁性材料になるのではないかと、日本で磁石の権威、本多光太郎博士の伝統ある東北大学に研究員を内地留学させました。先生曰く「どんな成果をお望みですか？」当時の企業派遣の研究員は、大学の研究を盗んでも成果を上げて持ち帰らねばならない義務があったようです。「私共は成果が出るに越したことはありませんが、それよりも、いかに研究するかの基礎を学びたいのです」と、先生も共感してくれ、親身に教えてくださいました。当時、住友特殊金属（株）から、用途不明のネオジムの注文もあり、多分、磁石だろうと見当を付け、工場に山積みにしていたジジミウム（希土類元素からランタン、セリウムを分離した副産物のプラセオジム、ネオジム混合物。分離が出来ないので放置していた）を材料に、基礎データではプラセオジムも磁気モーメント（元素の持つ磁性）は高いので、ネオジムを分離しないで磁性材料にならないかと考え、研究させました。その間にネオジムは磁石材料だということも判明し、研究に拍車が掛かりました。＜秋分の日は雨。昨夜は曇り空、中秋の名月は雲間にちらりと見えて、長かった夏も終わりそう。お彼岸だというのに彼岸花もまだ咲かない。＞

  Sep 23, 2010

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  「希土類元素（２７）」

    書写山圓教寺摩尼殿拝殿 緑深き回廊「希土類元素（２７）」「ネオジム（５）」酸化物溶融塩電解法は、1963年に希土類金属ミッシュメタルを世界に先駆けて我が社の先輩が開発した方法で、その人は世界の希土類学会では「Ｍｒ．ミッシュメタル」と呼ばれていた。その方法を合金電解法に改良して、ネオジム母合金を世界で最初に製造した。合金電解法で製造したネオジム金属は純度がよく、磁石性能が高く出るので、磁石メーカーに喜ばれた。磁石にするには磁石合金にする必要がある。先にも書いたように合金の主成分はネオジム、鉄、ボロンで、組成はＮｄ2Ｆｅ14Ｂで、その含有量はネオジム32.3％、鉄62.5％、ボロン1.2％、その他4.0％で、その他の中にはコバルト、問題のディスプロシウムも含まれている。この含有量が厳密に守られていないと性能は出ない。例えばネオジムは32.3±0.2の厳しさである。当然、分析精度も向上させた。合金作成は真空高周波溶解炉で、アルゴン雰囲気中、アルミナるつぼに所定の量、計量したそれぞれの金属を投入して溶融し、よく溶け合金かが進んだところで水冷鋳型に鋳造。高周波真空溶解炉冷却したところで炉から取り出し、粉砕して成分が正しいかどうか分析、よければ磁石粉として出荷した。磁石メーカーではこの粉末を、磁場プレス→焼結→研磨成型→ニッケルメッキして磁石にする。強力磁石なので着磁をすると組み立て時に問題が起きるので、組み立ててから着磁する。＜９月下旬だというのに熱帯夜、今日も暑そうだが月例ゴルフ会。書写山にお参りした仲間とゴルフをしてくる。このまま曇ってくれたらいいが。＞

  Sep 21, 2010

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  「希土類元素（２６）」

    ９月１７日参拝の書写山圓教寺摩尼殿 摩尼殿の建築物龍を従えたハスの葉型の水盤「希土類元素（２６）」「ネオジム（４）」ネオジム磁石は、金属ネオジム、鉄、ボロン（ホウ素）の合金で出来ています。不純物が性能に影響するので、鉄は純鉄、高純度のボロンを使います。ネオジムは99.9％純度の酸化物を精錬して金属にします。ネオジムの精錬方法は溶融塩電気分解法で、フッ化リチウム・フッ化バリウム・フッ化ネオジムの混合浴塩（フッ素化合物）を電気分解炉に入れ、高温にして(850～900℃）溶融し、そこへ酸化ネオジムを少しずつ投入、溶かし込み、直流電流を流して電気分解し、ネオジムを金属にします。ここで一工夫要ります。ネオジム金属は融点（溶ける温度）が1050℃と高いので850℃の浴塩の中では固体で析出してしまい、上手くありません。そこで純鉄の陰極を使い、鉄表面にネオジムを析出させ、表面で鉄と合金にして融点を下げ、液状の合金を炉底に貯め、汲み出して固形化します。合金は鉄が10～20％含まれていて、再溶解して鉄含有率を均一にして分析後、磁石合金に使います。酸化物の電気分解では陽極に酸素が発生しますので、グラファイト（炭素）電極を使い、発生した酸素とグラファイトを反応させ、炭酸ガスとして炉外に放出させています。このようにして出来たネオジム－鉄母合金を次工程で磁石合金にします。＜ＥＶ（電気自動車）の開発競争が世界中で起きて、絶対必要なネオジム磁石原料の希土類元素が取り合いになって、８０％を供給している中国は、希土類元素の輸出を制限しだしていると報道された。中国は資源枯渇よりも、技術で世界のトップに行きたいとの思いがあり、輸出制限をすると世界の技術が中国に集まってくるとの思惑がある。でも、近々には中国に頼らざるをえないだろうが、世界にはまだまだ希土類元素の鉱石が眠っている。将来を心配する必要もないのでは無かろうか。しかし、リサイクルはきっちりやろう。＞

  Sep 20, 2010

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  「希土類元素（２５）」

    クレマチス仲間の時計草 名前を知らない面白い花「希土類元素（２５）」（９／１２続き）「ネオジム（３）」皆さんの中で、ＭＲＩ（核磁気共鳴診断装置）という診断装置で映像を撮ったことがおありだと思います。体内の断層写真が撮れる近代的な診断装置で、特に頭の診断には欠かすことの出来ない装置になり、脳内出血やぼけの原因などＣＴスキャンで進んだ診断が出来るようになりました。その原理は、生体を構成する原子核、特に水素の原子核を強磁場の中に置くと、原子核スピンが磁場方向に揃う。それにパルスラジオ波を照射して、核磁気共鳴画像をえていますが、大型の装置では強磁場を作るのに３Ｔ（テスラ。磁力線の単位）以上も必要で、超電導を利用した電磁石が用いられています。非常に高価なので大病院にしか設置出来ませんので、ネオジム磁石を使った管理のしやすいＭＲＩが考案され、特に小型の頭部用ＭＲＩが普及してきました。ネオジム磁石が医療の進化を支えています。＜昨日は兵庫県立歴史博物館の館長さんに招待されて、友人３人と特別企画展「仮面のひみつ」展を見学してきました。仮面と言えば「仮面ライダー」「月光仮面」が馴染みですが、世界中の仮面が一堂に会し、スーパーパワーが部屋中にあふれかえっているようでした。かずさんの仮面彫刻を以前、お見せしたように、人面は好きですのでじっくりと見てきました。終わって昼食後、書写山園教寺にお参りしてきました＞

  Sep 18, 2010

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  「希土類元素（２４）」

    4/5 桜は満開となった。 寝室の窓からライトアップして夜桜見物。「希土類元素（２４）」「ネオジム（２）」サマリウム磁石（一般にサマコバ磁石と呼ばれました）でウオークマンが成功し、より強力な磁石を求めてネオジム磁石が開発されました。ＧＭ方式の超急冷で造る磁石はネオジム・鉄・ボロン合金溶湯を、急速回転している銅リングの上に糸状に垂らし、急速に固めてアモルファス（非晶質）の固体にし、粉砕後、熱処理して磁性を回復させ、樹脂と混合して固体磁石とするもので、樹脂の含有分磁石性能は劣化します。住友特殊金属の方法は、サマリウム磁石と同じ焼結法で、性能は理論値（理論でＭＡＸ性能が出せます。BHmax 54）に近い最大エネルギー積(BHmax)50まで行きました。サマリウム磁石より高性能で安価な磁石が出来たのですから、世間では我がちに応用を考え、モーターを使っている部品、磁力応用品に使われました。特にポータブルな製品、自動車、オーデオ機器、ＩＴ部品に多用され、それらの進歩に貢献しました。＜「アシネトバクター多剤耐性菌」難しい名前の菌が蔓延しそうです。先日のスーパー細菌と同じように、帝京大学病院で院内感染が発覚して以来、他の病院でも見つかったそうです。罹っても症状が軽く、敗血症や肺炎にならなければ大丈夫のようですが、院内感染は恐ろしい。病気の巣ですからね！出来るだけ行かないに越したことはありません。猛烈な残暑の後にインフルエンザが待っているぞ！＞

  Sep 12, 2010

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  「希土類元素（２３）」

    ４月になって我が家の桜も満開になりました。 寝室の窓一面にさくらが咲いています。「希土類元素（２３）」「ネオジム（１）」サマリウム磁石を使ったウオークマンが若者を虜にし、高価でしたが爆発的に売れました。イヤホンで聴くあの重低音にはたまらないものがありました。サマリウム磁石は、当時、最高の磁石であったアルニコ(AlNiCo)磁石では出来なかったことをやってくれました。しかし、サマリウム磁石は高価なので、次は廉価な磁石が出来るはずだと、いろんな希土類金属を使って開発競争が起きました。その結果、昭和５８年(1983)、ネオジム（60番元素Ｎｄ）を使って、ネオジム・鉄・ボロン（ホウ素）系合金で、アメリカのＧＭが高速急冷法で、日本の住友特殊金属工業（株）の佐川氏が焼結法でほぼ同時に高性能永久磁石を発明しました。この磁石の性能は、最大エネルギー積（磁石の保持力の単位ＢＨmax）が３０～５０MGOeとサマリウム磁石の２０～３０MGOeを大きく凌駕し、フェライト磁石の20～50倍強力なものが出来ました。その２年前、佐川氏から「秘密だが、高純度金属ネオジムを大量に買いたい。純度についても相談したい」とオファーがあり、何に使うのか判らなかったが提供することとし、急遽、生産設備を開発整備した。たまたま、需要のあるランタン、セリウムを分離した残渣のジジム（Didimiumuプラセオジムとネオジムの混合物）が多量に在庫としてあったので、それを原料として、溶媒抽出法でネオジムを分離し、溶融塩電解法で金属に還元して提供した。ネオジム分離も、金属還元も基礎技術があったから出来たのである。＜昨日はサッポロビールの月例ホロホロ会（飲み会）が、エスタシオン・デ・神戸であった。98人の出席で、久しぶりに、応援していた１年生代議士も来ていて、「しっかりやれよ」と談笑し、我々はいつものおばちゃん連中と、エビスビールで乾杯、美味しい料理（鯛の活け造りも出ました）を食べ、先日、神戸大学ゴルフ会で優勝したクラスメートの祝勝会を兼ねて、大いに飲み、笑った。＞

  Sep 11, 2010

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  「希土類元素（２２）」

    花の乏しい時期に、春の桜をお見せします。 寒波来襲、開きかけた桜も縮み上がった。次の日は春の雪に花が咲いた。雪にも負けずしっかり咲いてくれた。「希土類元素（２２）」「サマリウム（３）」ウオークマンのように新しい用途が出来たサマリウムも、希土類元素の中でも変わり種。まずは他の希土類元素から分離しなければ製造出来ません。そこで、ユーロピウムを分離した溶媒抽出装置をサマリウム用に改良して、サマリウムを分離することに成功しました。ここでは、金属に還元するときに自動的に精製されるので、高純度でなくてもいいのです。分離されたサマリウムを焼成、酸化物にします。次ぎにミッシュメタル（混合希土類金属）をチップ状にして（粉にしたいのですが、発火石の原料ですから発火事故が起きるので微細に出来ません）酸化サマリウムと混合、ペレット状にしてチタンるつぼに充填。真空炉に装着。高温に加熱するとサマリウムはミッシュメタルと交換反応でサマリウム金属となり、蒸気圧が高い金属サマリウムは蒸気となってるつぼから出てきます。その蒸気を上部の冷却室に導き、冷却壁に蒸着させます。結果的に他の希土類とここで完全に分離出来ます。サマリウム還元蒸留炉サマリウム金属は高純度で、厚さ５cmにもなります。このサマリウムをコバルトと真空高周波溶解炉に入れて溶解、合金にし、鋳造、粉砕してサマリウム-コバルト磁石粉が出来ます。粉砕前の合金です。この磁石粉を磁石メーカーに納め、磁石メーカーではプレス成形、着磁して完成品となり、電機メーカーがそれぞれの部品に組み込みます。ここでやっと最終電気機器の命が吹き込まれるのです。＜台風一過、朝は涼しくなったが、民主党代表選がヒートアップしている。民意は菅さんだが、民主党の国会議員は小沢さんだという。どうなっているのだろう？首相交代ということになったら、また世界の国から笑われ、日本は停滞するのだが。＞

  Sep 10, 2010

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  「希土類元素（２１）」

    暑さに負けずフロックスも次々と咲く。 「希土類元素（２１）」「サマリウム（２）」これまでの永久磁石より１０～２０倍も強力なサマリウム磁石は、同じ磁力を得るのに体積が1/10-20で済むので、小さなモータが出来る。しかも小さく出来れば回転子との隙間も小さく出来、磁界効率も高められ、一石二鳥で効率のいいモーターが造られた。ステレオカセットテープもコンパクトになっていたので、ウオークマンはカセット一杯の大きさに設計され、それに合うように駆動モーターも設計された。モーターが小さく効率がよくなったので、電池寿命も長持ちするようになり、電池パックで６０時間も聞けるようになった。一方、イヤホンも改良され、磁界の中をボイスコイルが動き、接続された振動板が音を出すスピーカ形式のイヤホンが造られ、重低音が出せるようになった。これもサマリウム磁石の強力な磁力のお陰で、ダンピングのよく効いた重低音が出るようになった。耳被せ式のヘッドホンでは振動板が大きいので、より重厚感がある音が聞けるようになった。しかも、ステレオ録音の向上もあって、臨場感溢れる音楽が聴けるようになった。皆さんもステレオ効果のデモで、爆音が右から左へ移動するのを覚えていらっしゃるでしょう。＜台風９号接近。昨日は一日強風が吹いていた。だが、暑い湿った風で、曇りがちでも暑かった。今日の神戸大学ゴルフ会はどうなることやら。＞

  Sep 8, 2010

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  「希土類元素（２０）」

    白花サルスベリが桜の影で、今を盛りと咲いている。 春にきれいな花を咲かせた藤に、エンドウ豆のような実がなった。「希土類元素（２０）」「サマリウム（１）」」「ウオークマン」ソニーが1979.7.1に発売開始した、ポータブルカセットステレオプレィアーですが、1980年代に大ヒットとなり、250万台を売り上げました。皆さんも１台や２台は買い求めて、その音質の良さにびっくりされたでしょう。特にイヤホンで聴く重低音にしびれたものでした。二代目ウオークマンＷＭ－２この「ウオークマン」にも誕生秘話があります。ウオークマン誕生の数年前、（株）ＴＤＫの一技師が文献に載っている希土類金属の磁性に目を付け、希土類永久磁石を作れば世界一の磁石になると研究しました。当時の磁石は、保持力のよくないフエライト（酸化鉄）磁石か鋳造で造るＭＫ磁石しかありませんでした。希土類金属の材料として目を付けたのが「サマリウム（Ｓｍ）」で、サマリウムは市販にはありませんので、当社に供給依頼が舞い込みました。サマリウムは金属といっても蒸気圧（蒸発しやすさ）が高く、金属に還元しにくい金属ですが、製造法を開発し、何とか製造出来ました。このサマリウムをコバルトと合金させＳｍＣｏ5という合金として供給しました。ＴＤＫではこの合金を粉末にして、プレス、焼結、着磁して磁石にしました。当時最高性能の磁石（磁気特性25MOe、フエライトの１５倍）でしたが、何せ初めてのものであり、しかも高価と来ては用途が見つかりませんでした。そこで仕方が無く「磁気ネックレス」として売りだし（買われた方もいらっしゃるでしょう。小生も手に入れ、京大の恩師にプレゼントして「肩こりに効くよ」と喜ばれましたが、ほんとかな？）健康ブームに乗ってそこそこ売れましたが、直ぐに下火となり、担当者は左遷されました。ＴＤＫは平行してソニーにも売り込んでいて、２年後、ソニーの研究陣がサマリウム磁石の高性能さを「ウオークマン」で実現しました。＜スーパー細菌がインドから日本に上陸したという。スーパー細菌は全ての抗生物質が効かない細菌だそうだ。今のところ毒性が弱い大腸菌で、健康な人には問題がないそうだが強い毒性を持つ細菌に変異する可能性もあり、注意が必要だそうだ。こんな細菌が出来てきた原因は、抗生物質の使いすぎだという見方もあるようだ。ペニシリンから始まって多くの抗生物質が造られてきたが、人類は考えなければならないときが来たのではあるまいか？＞

  Sep 7, 2010

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  「希土類元素（１９）」

    「秋海棠」いい名ですね。今年は少々寂しかったですがね。秋になると腋芽が落ちて次の年に新芽が出ます。 ウツボカズラが次々と隣のコンビニの屋根で咲いています。「希土類元素（１９）」「光ファイバー」レーザー光で重要な用途が通信です。1970年にコーニング社が光ファイバーを完成させてから、胃カメラなどいろいろな用途に使われるようになりましたが、デジタル通信が一般化したことで、光通信の帯域の広さが買われ、光ケーブル通信普及しました。光は電波と同じ30万km/秒で進みますが、直進性で電線を伝わる電波のようには行きません。そこで電線と同じように光を伝える光ファイバーが考案されました。純粋で不純物の少ない酸化珪素の心材表面にゲルマニウムを含有したガラスを付けて、表面から光が逃げ出さないようにしたファイバーです。光の減衰が少ないので、長距離まで中継無しで伝送出来るようになりましたが、それでも減衰しますので増幅が必要です。その増幅に希土類元素のエルビウム（Ｅｒ）が役立っています。エルビウムを添加（ドープ）した光ファイバーをメイン回路に増幅器として使い、信号を増幅することによって長距離の信号伝達が出来ます。これによって日本全国に光ファイバー網が張り巡らされ、インターネットやメールの高速性を享受出来るようになりました。これも希土類元素があってこそです。＜暑い日曜日。ハーバーでセレスの修理。エンジンのオイルパイプ穴あきはＩ君が修理してくれたがオイルがドレン（艇の底に溜まった水）の上にたっぷり。配電盤のスイッチ点検。スイッチの締め付けリング割れを接着材で修理。前部サイド甲板腐りは内部から腐り部分を削り取り、当て板を支え板で接着。昼はクラブのサンデーカウンターで、生ビール美味かった！修理に手間取り19:30終了。簡単に考えていたが大変な作業だった。＞

  Sep 6, 2010

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  「希土類元素（１８）」

    八重フヨウが暑さに負けずきれいに咲いている。 トランペットフラワーがまた咲き出した。「希土類元素（１８）」「ネオジム（２）」皆さん、レーザー光線ってご存じですね。一定方向に集束した微少径の光線です。ＣＤやＨＤＤの書き込み・読み出しにも使われています。ネオジムにもレーザー発振機能があり、ネオジムガラスで光波長1.06μmのレーザー光を発振させ、核融合を起こそうと、大阪大学レーザー核融合研究センター（現レーザーエネルギー学研究センター）で研究されています。昭和４７年(1972)「激光二号」と呼ばれるネオジムレーザー核融合研究施設が誕生してから、これまで改良を重ね、核融合が起きる１億℃の直ぐ近くまで到達しています。原理は、キセノンランプのフラッシュ光でネオジムガラスを励起してレーザー発振させ、レーザー光をネオジムガラスロッドを通して増幅し、１２分割して、重水素と三重水素を入れた微少球に全周からパルス（短時間に）照射し、爆縮を起こして核融合させるというもので、もうすぐ臨界点（入力エネルギーより出力エネルギーが多くなる点）に到達するだろうと研究されています。この核融合が成功すれば人類初の人工核融合を手に入れることになります。人類の夢、核融合が希土類元素ネオジムを使って手にはいるとワクワクしています。＜今日は暑いけれどセレスの修理。配電盤の故障でクルージングにセレスが使えなかったので、配線チェック、甲板雨漏り補修・・・やることが沢山あります。＞

  Sep 5, 2010

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  「希土類元素（１７）」

    「希土類元素（１７）」 「ネオジム（１）」着色ガラス。希土類元素には発光と違って、特定波長の光を吸収して着色する元素がある。着色は光源からの光の一部を吸収して余色（吸収されないで残った光）の反射で色が付く。例えばランタンは吸収がないので透過光は無色。反射光は全反射で純白。セリウムは黄色。プラセオジムは酸化物のときは全吸収で黒だがガラスに入れると緑。ネオジムは青紫。ユーロピウムは奇麗なピンク。・・・というように、元素によって色が変わる。ネオジムは585nm付近に非常に強いシャープな吸収帯があり、太陽光では紫、蛍光灯では青色に着色するので、２色性のガラスが出来る。太陽光下で見たネオジム含有花瓶と灰皿。蛍光灯の下で見たネオジムガラス。セリウムは紫外線を強力にカットするので紫外線フイルターに応用されている。このように面白い性質を利用した商品が造られている。＜地デジＴＶを購入し、７月２日に申請したエコポイントがようやく還元された。ダイエーの商品券なら手数料が要らないとのことで、15,000円分商品券をいただいた。早速、お肉を買い求め、昨夜はすき焼き！＞

  Sep 4, 2010

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  「希土類元素（１６）」

    アオイの花は暑さに負けず次々と開花。 ウツボカズラも新芽が出て花が開きます。「希土類元素（１６）」「ユーロピウム（３）」ユーロピウム蛍光体はテレビブラウン管で普及したが、テレビだけでなく、照明用蛍光灯でも活躍した。三波長蛍光灯と呼ばれる蛍光ランプ（パルックやルミックス）が、ユーロピウムの赤色だけでなく、セリウム、テルビウムの緑、青には二価のユーロピウムが発光体として使われ、希土類蛍光体の高輝度で明るいランプが誕生した。その後の研究で、希土類元素を使った蛍光体が次々と開発され、高輝度・高演色性のランプやディスプレーに使用された。この蛍光ランプは液晶テレビになってもバックライトとして活躍している。希土類蛍光体の変わった使用法として、医療用がある。レントゲン写真を撮るのに、妊婦などＸ線被爆量が問題になるが、ユーロピウム、テルビウム、ツリウムなど希土類原子を含有した蛍光体増感紙はＸ線に高感度なので、微少Ｘ線で鮮明な画像が得られ、Ｘ線の被爆量を減少させることが出来た。また、希土類蛍光体を塗布した感光紙にＸ線像を写し込むと潜像が出来る。それをレーザー光線で走査することによって蛍光画面が浮かび上がり、コンピュータ画像処理で電子ファイルとして取り込むことが出来るようになった。この蛍光体のことを「輝尽性蛍光体」という。これには二価のユーロピウムが使われている。一例を示したが、このように希土類蛍光体はディスプレー、照明、医療と、現代技術の進化に欠かせない元素であることがお判りいただけたのではないだろうか。＜台風が来ると涼しくなると思っていたのに、連日３５℃。酷暑の中で、雨で２度延期になったゴルフ会が予定されている。夏バテで２名欠席あり。年寄りが多いので熱中症が心配だ。＞

  Sep 2, 2010

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  「希土類元素（１５）」

    地植えしていたゴーヤが成りました。昨年より数は少ないが美味そうです。 ゴーヤの蔓は夏バテ気味です。「希土類元素（１５）」「ユーロピウム（２）」ユーロピウム蛍光体の赤色発光は、ユーロピウム原子の特異な発光によるものです。この発光は光波長630nmの非常にシャープな発光で、他の元素にはマネが出来ません。蛍光体は、母体としてイットリウム酸素硫黄化合物（Ｙ2Ｏ2Ｓ）にユーロピウムを微量ドープ（添加）したもので、電子線のエネルギーをイットリウムが吸収してユーロピウムに転移させ、そのエネルギーによってユーロピウムが発光します。目に見える色には発光色と吸収色がありますが、吸収色は着色物質が光（例えば太陽光）の中の光の一部分を吸収して、吸収されなかった光を見るので、色んな光が入り混じっています。しかしユーロピウムの発光は630nmの純粋な、他の光の混じらない発光なので、非常に鮮明なのですが、逆にいえば、自然にない赤色を見ることになります。蛍光体の進歩に伴って蛍光母体も変化し、より発光効率のよい酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）母体になりました。ユーロピウム蛍光体は鮮明で非常に明るく発光するという特徴がありますが、もう一つ、温度が上がっても発光するというので、単色ブラウン管を使ったオーロラヴィジョンにも使われました。＜円高・株安、「俺、株やってないから関係ない！」人ごとではありません。年金機構の資金運用で３兆円も赤字を出したとか！年金で貯め込んだお金が３兆円も無くなってしまったのですよ！高給取りの理事長や理事はどうしているのでしょうね。お上の金だからとのほほんとしているのでしょうね。個人だったら破産ですよ！責任どう取るのでしょうね。これから年金もらう人、しっかり見張りしとかなあきませんで！＞

  Sep 1, 2010

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  「希土類元素（１４）」

    こんなところに人面が！ 実はバナナの断面でした。これも発見！創造性の感性を養わなくっちゃ！「希土類元素（１４）」「ユーロピウム（１）」ユーロピウムＥｕという元素ご存じないでしょうね。希土類元素の中の一つ、中ほどの６３番元素です。この元素がなければカラーテレビがあんなに奇麗には観られなかったのです。1946年にカラーテレビ用ユーロピウムの赤色蛍光体が開発され、それまでのくすんだような赤色が鮮紅色の発色となり、テレビがものすごく美しくなりました。その当時は街頭に宣伝用テレビが設置され、群衆が集って観ていましたが、当時人気だったプロレス放送で、力道山が額を割られて鮮血が吹き出した映像を見て、あまりの生々しさに観ていたおばあさんが卒倒、死亡した事件も起きるほど、紅色が鮮やかに再現出来ました。この赤色は多くの元素の内、ユーロピウムだけが持つ特徴です（原理は後述）。ユーロピウムの赤色発色。この赤色蛍光体用のユーロピウムは全て先進のアメリカ製で、当時、1Kg当たり300万円もしていました。その高値の原因の一つが希土類原料中に含有量が少ないこと。多く含有するアメリカ産出のバストネサイトという鉱石でも0.1％しか含有してません。1Kgのユーロピウムを造るのに１ｔもの他の希土類を処理しなければなりませんし、その希土類が、他に用途がなければ副産物として残ってしまいます。二番目が分離のしづらさです。ただでさえ特徴のよく似た兄弟元素、1000人の中から１人を選び出さなければならないのですから大変です。アメリカでは当時、原子力研究が盛んで、アメリカ政府も力を入れていました。原子炉の燃えかす（フィッションプロダクツ）の分離にイオン交換樹脂装置を使っていましたので、それを希土類元素分離に応用したのですが、イオン交換樹脂法は希薄溶液処理なので膨大な装置が必要でした。そういうわけで高価だったのです。赤色蛍光体が出始めた当初は輸入でもよかったのですが、そうこうしている内にテレビメーカーから国産でまかないたいと、やいのやいのの催促。希土類メーカーとして要望に応えたいと思っても、弱小企業の悲しさ、アメリカ並みの莫大な投資は出来ません。昭和４０年(1965)から研究を始め、新しい発想で、今までになかった溶媒抽出法の実験装置を完成させました。これが上手くいき、工業生産に漕ぎ着け、拡大するユーロピウム需要をまかなうことが出来ました。＜相変わらず暑いけど、暑さに負けず月例ゴルフ会に行ってきます。＞

  Aug 30, 2010

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  「希土類元素（１３）」

    木立白花ベゴニア 深紅のアオイ黄花オミナエシ「希土類元素（１３）」「セリウム（８）」年輩の方は鋳物が割れやすいのはご存じですね。南部鉄瓶など落としたら割れてしまいます。でも、鋳物は安く、錆びにくく、いろんな形に成型しやすいので重宝されています。何とか脆くない鋳物が出来ないかと研究され、1948年、黒鉛球状化鋳鉄が誕生しました。ノジュラー鋳鉄ともダクタイル鋳鉄ともいいます。鋳鉄は炭素をたくさん含有しています。それで硬く、錆びにくいのですが、その炭素が鉄の中で黒鉛化して鱗片状の結晶となって介在し、鋳鉄を脆くしていたのです。その鋳鉄の溶湯にミッシュメタル（希土類金属）を添加して鋳造すると、含有している黒鉛が鱗片状ではなく微細球状となって割れにくくなります。そこで黒鉛球状化鋳鉄と名付けられました。 写真は鋳鉄の球状黒鉛の顕微鏡写真です。機械部品の材料として大量に使われている鋳鉄が、希土類金属によって割れにくくなったのです。＜昨日は酷暑の大坂で、等価変換創造学会の例会日でした。Ｕさんの発表「発明創出と特許取得」発明には感性を磨くことが大事だ。・・・　ＴＲＩＺという手法を長年研究している経験から話をされた。二次会では戦争末期、爆弾、焼夷弾、機銃照射に逃げまどったことなど話題になった。＞

  Aug 29, 2010

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  「希土類元素（１２）」

    ２６日は満月だった。バカチョンカメラでもこのぐらい撮れる。雲がないのが寂しいが。 満月が金星を従えて東の空に出た。「希土類元素（１２）」「セリウム（７）」希土類金属のミッシュメタル（天然組成の希土類金属）は鉄鋼改質にも役だった。戦後のアメリカでは生産性の向上と、モータリゼーションの拡大によって、石油製品の需要が増大し、アラスカ油田の開発と相まって、石油の運搬が問題になった。そこで計画されたのがアラスカからカナダを縦断して、アメリカ本土までパイプラインを敷設して石油を運ぶという壮大な計画で、これに使われる直径３ｍ以上もあるパイプは鋳鉄管だが、従来の鋳鉄は不純物に炭素、硫黄、マンガンが含まれていて、特にマンガンは硫黄と結合して鱗片状となり、特に低温で鋳鉄を脆くしていた。アラスカに敷設されるパイプラインは寒冷に晒され、高圧で石油を送るので、パイプが脆く、ひびが入ったら大事故になるので心配された。研究の結果、鋳鉄にミッシュメタルを添加すれば、硫黄は希土類金属と化合して粒状となり、脆さが改善されることが判り、希土類金属添加ラインパイプが多量に生産された。この鋳鉄のことをダクタイル鋳鉄（伸展性のある鋳鉄）と呼んだ。パイプライン敷設（天然ガスのパイプは細い）一時は希土類金属を添加してラインパイプが生産され、アメリカメジャーの規格にもなったが、何せ、希土類金属は高価なので、安いもので代替出来ないかと、日本の鉄鋼メーカーが研究を重ね、金属カルシウムで代替出来ることを突き止め、添加技術を開発して、カルシウム添加ダクタイル鋳鉄を製造し始め、メジャーにも認められたので、希土類金属添加ダクタイル鋳鉄はうたかたの夢と消えた。＜８月も末になって、小学生も宿題の追い込みに大慌て。テレビを観ていたら自由研究の手伝いのためのキットが売られていた。ところが、ほとんどが科学・化学・環境など理系関連のキットで、人文に関するものは放送されなかった。現代社会は８０％以上の人が人文系の職業についているのに、おかしいと思いませんか？それとも科学立国のために小学生の頃から科学に馴染んで欲しいからですかね！＞

  Aug 28, 2010

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  「希土類元素（１１）」

    彫刻は昨日で終わり。夏に咲いた花を紹介します。 夏休み中のバラも１輪咲きました。サルスベリも名残惜しそうに咲いています。ダリヤとオミナエシも次々と咲きます。「希土類元素（１１）」「セリウム（６）」希土類元素の触媒能。先に自動車の排気ガス浄化触媒について書きましたが、希土類元素はガソリン製造にも役立っています。戦後のアメリカでは道路整備が進み、モータリゼーションの普及、特に高排気量車が増え、ガソリンの需要が急速に拡大し生産が追いつかなくなるほどでした。石油にはタール、重油、軽油、ナフサ、ガソリン、ガスが含まれていますので、全部がガソリンになるわけではありません。そこで、なるべくガソリンを多く生産出来るように1964年以降研究をして、触媒を使った流動接触分解（FCC：Fluid Catalytic Cracking)反応で、分子の大きい重質油留分を低分子のガソリンや中間留分に流動床で分解することに成功しました。これに使われる触媒は、ゼオライトという珪酸、酸化アルミニウム、酸化ナトリウムを主体とする多孔性の結晶化合物です。このナトリウムと希土類元素を置換して高性能のＦＣＣ触媒が出来ました。写真はゼオライト触媒です。石油の流動接触分解装置この触媒で造られたガソリンは高オクタン価（ガソリンのノッキングの起きにくさの数値）で、1980年当時から問題になった、無鉛ガソリン化に適していた。当時のガソリンにはノッキング（高圧縮比のガソリンエンジンにレギュラーガソリンを入れると「コツコツ」と音がして、正常に動かない状態）を防ぐため、有毒な４エチル鉛を添加していた。社会的な現象で、無鉛ガソリン化が進められ、オクタン価の高いガソリンの収率がいいＦＣＣ装置が稼働するようになりました。今でも、ハイオク（ハイオクタン価）ガソリンは売られています。ＦＣＣ触媒には多量に希土類元素が必要で、希土類元素の全用途の１／３ぐらいの量を使用していました。日本の精油所はほとんどがアメリカの技術を導入していたので、ＦＣＣ触媒技術はブラックボックスで、日本の希土類メーカーは入る余地はありませんでした。自動車が走るにはまだまだ希土類元素の恩恵が必要！＜昨日は（社）神戸大学工学振興会の臨時理事会。社団法人法改正に伴う定款変更を諮った。社員制度に変更しようとしているが、頭の固い文科省に認可をもらうには大変な作業だ。＞

  Aug 27, 2010

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  「希土類元素（１０）」

    桧彫刻。ペンダント。 「希土類元素（１０）」「セリウム（５）」皆さんの乗っておられる自動車は、ＥＶ（完全電気自動車）でなければ「セリウム」の恩恵を受けています。ガソリンエンジンの（ハイブリッド車も積んでいます）車は、厳しい排気ガス規制をクリアするために触媒を通して排気ガスを放出しています。ガソリンエンジンの排気ガスには・ＨＣ（燃え残りの炭化水素）、・ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯx（空気中の窒素と酸素が結合した有害ガス）が含まれています。この３種の物質を３元ガスと言っていますが、これの排出基準が年々厳しくなっています。アメリカのカリフォルニアで、自動車の排気ガスでスモッグが激しくなったとき、厳しい規制が行われ、規制をクリアしない車は輸入禁止だと、日本の自動車メーカーは大慌てになりました。そこで、急いで研究に取り組み、触媒に「セリウム」を使うことでクリアしました。３元触媒は、貴金属の白金Ｐｔ・パラジウムＰｄ・ロジウムＲｈを使った触媒で、助触媒に酸化セリウムＣｅＯ2を使っています。写真はジョンソン・マッセィ社の３元触媒です。ランタン含有アルミナ多穴担体に、貴金属、セリウム助触媒が塗布されています。原理は、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）は酸素が少なくて燃え残り。一酸化酸素（ＣＯ）も酸素が少なくて不完全燃焼。酸化窒素（ＮＯx）は酸素過剰で高温化合。ということで、ガソリン量と空気の比率が重要になり、ミクロにコントロールは出来ません。そこでセリウムの出番があるのです。酸化セリウムは３価、４価が条件によって変わります。つまり酸素の多いときは酸素を取り込み、酸素が少ないときは酸素を放出します。そこで、セリウムを触媒に使うと、ＨＣ，ＣＯの多いときは酸素を放出し、ＮＯxの多いときは酸素を取り込み、自動的に酸素濃度をコントロールしてくれます。貴金属触媒は化学反応を高速にするため必要です。こうして、自動車産業は「セリウム」に支えられているのです。このように微少元素が産業を支えていることをご理解ください。これから益々リサイクルの重要性と、希少元素の獲得戦争が拡大することを認識しなければなりません。＜円高・株安が止まらない！輸出産業大打撃。高給取りの日銀総裁何してる？円高幸い、どかっとドルを買い占めて、円安になったら売って儲けることは素人でも考える。現に、両替店ではドルが売り切れたという。日銀は万札印刷しなくても、電子マネー決済でＯＫ！市場に円が出ないのだから混乱も起きないはず。日銀何してる！＞

  Aug 26, 2010

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  「希土類元素（９）」

    自作ヨット残りの桧で作った女性胸像。 「希土類元素（９）」「セリウム（４）」最近、総ガラス張りのクリスタルタワービルをよく見かけますね。厚手の巨大なガラス板を組み合わせて透明壁を形成していますが、そのガラスはほとんど無色透明です。普通の住宅でも窓ガラスは無色透明です。昔の窓ガラスは緑色がかっていました。ガラスが普及し始めた明治時代の建物にその名残を見ることができます。写真は松江にある小泉八雲の旧居宅ですが、その居間のガラス障子に、緑色がかったぶつぶつのあるガラスが嵌っています。ガラスは酸化珪素、酸化カルシウム、酸化ナトリウムで出来ていますが、安い原料にはどうしても酸化鉄が混入していて、ガラスにするため溶融すると、酸化鉄がとけ込んで緑色になるのです。ガラス原料に鉄を含まない高純度の材料を使えばいいのですが、高純度のものは高く付きますので、昔は少量の鉄が入っていても、セレンという元素を添加して、鉄イオンの発色（厳密には特定波長の光吸収）を消していたのですが、セレンは毒性があり問題でした。研究の結果、酸化セリウムも同じ効果があることが判り、ガラス消色剤として使われるようになりました。最近は原料の高純度化と酸化セリウムの添加で、無色透明なガラスが大量に生産されています。原理は、光の一部を吸収発色する２価の鉄イオンを、４価のセリウムイオンが酸化して、吸収のない３価の鉄イオンに変えてしまうということです。４価のセリウムイオンは少し黄色に発色しますが、鉄に見合った量を加えることで、全て３価に変わります。３価のセリウムは着色しません。　皆さん、原子力発電所を見学されたことはありませんか？ご覧になった方は水に沈んでいる核燃料棒貯蔵プールを、黄色いガラス窓から見られたと思います。あの窓ガラスは厚さが１ｍもあり、ガンマ線防止のために酸化セリウムが含有されたガラスです。セリウムはガンマ線も吸収します。＜処暑も過ぎたというのに猛暑！ツクツクボウシが鳴いて、室内３６℃。いくらドリンク飲んでも治まらない。買い物に行った方が涼しくていい！＞

  Aug 25, 2010

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  「希土類元素（８）」

    鶴林寺のお地蔵さんの彫刻。 「希土類元素（８）」「セリウム（３）」皆さん、鏡がなぜあれほどきれいに映るかご存じですか？一つにはガラスの面がものすごく平滑で、凹凸が無いからです。もう一つは、反射面の金属が高反射率になるように蒸着（金属を蒸気にして凝着させる）技術が進んだからです。鏡ガラス板を製造するとき、昔は引き上げ法で製造していたので、凸凹や、歪みのあるガラスしか出来ませんでしたので、平面に磨いていたのです。その研磨剤（磨き粉）にはベンガラ（鉄の酸化物）が使われていましたが、昭和３０年(1955)代にベンガラより数十倍も高速研磨が出来るセリウム研磨剤が開発され、高級鏡が出来るようになりました。セリウム酸化物の結晶が研磨剤に向いていたのです。そこで多量に使用されるようになりました。カメラのレンズ磨きにも使用されました。我が社も恩恵を受けました。ところが、1960年代にイギリスの大手ガラスメーカーピルキントン社が、フロート法という溶けた錫のバスの上でガラスを固めるという技術を開発し、ガラスを磨かなくて鏡が出来るようになり、セリウム研磨剤は必要なくなりました。しかし曲面は造れませんでしたので、当時伸びてきた自動車のフロントガラス、テレビのブラウン管の研磨で生き残りました。現在は、ＨＤＤディスクの研磨にも使われています。＜２２日の日曜日は須磨ヨットクラブのサンデーカウンターお手伝い。Ｍ，Ｏさんと11:00にオープンしたはいいけれど、クルーザーレース日とあって、全員出払い一人もいない。生ビールを上手く注げるかテスト。試飲。昼になったので、準備していた本日の食事「カルボラーナ」試食。レースの帰りを待つばかりとなった。14:00 頃からぼつぼつと「暑かった！ビール！」と帰ってきて、生ビールが売れ出し、15:00にはてんやわんやの満室状態。４０人は入っていただろう。かき氷も売れて、微風、酷暑のレースが忍ばれた。２０年前会長時代に副会長だったＴさんとも昔を偲んで語り合い、楽しいサンデーカウンターだった。レース表彰式と懇親会があるということで、「カルボナーラ」はまったく売れず、一時、水が引いたような状況だったが、終わってまたまた現役員とも談笑。16:45 終わりにした。本日の会計、黒字、よかった！＞

  Aug 24, 2010

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  「希土類元素（７）」

    桧で作ったチーフリング。数十個作ったが知人に皆あげてしまい、残りはほんの数個になってしまった。宝塚歌劇のスターにも差し上げた。 「希土類元素（７）」「セリウム（２）」Auer von Welsbach博士は、希土類元素の世界だけではなく、オーストリーでは偉大な人。その業績をたたえてオーストリア２０シリング紙幣にも肖像が載せられた。ライター石は希土類金属（ミッシュメタル）８０％、鉄１８％、マグネシウム２％の合金で、高周波溶解炉に鉄とミッシュメタルを入れ、850℃で溶かし、最後にマグネシウムを素早く入れて鋳型に鋳造、インゴット（φ45mm、長さ1.2m）にする。ミッシュメタルとは、天然組成の希土類元素から微量有効元素を分離した残りを電気分解で金属にしたもので、組成はセリウム４９％、ランタン２４％、ネオジム１８％、プラセオジム９％が代表組成である。ミッシュメタルは発火性が強いので、対戦車砲の砲弾に入れ、戦車の装甲版を貫通させるのに使われたという忌まわしい思い出もある。出来たインゴットを140mmに切断し、２Ｆの油圧プレスで、加熱しながら３２個穴のダイスから押し出し成形し、１Ｆにエンドレスに流し出す。出てきたロッドは次工程に回すため、２ｍ長さに切断する。1000t油圧成形プレス。２Ｆから出てきた発火石ロッド。３２本がエンドレスに出てくる。発火石ロッド（φ2.1～2.3mm）はライターメーカーの指示により長さ3～5mmに切断、風化防止のために塗装して完成する。出来上がったライター石は特製の着火試験機（市販にはないので手作り）で検査し、1000回中３回以上の不着火があればロット不合格とした。市販のライターは1000回は火が付くように出来ており、危険防止のため、ガスが無くなってもライター石は残るように設計されている。＜昨日は須磨ヨットクラブのサンデーカウンターをセレスのメンバーがサービスした。10:00　Ｍ、Ｏ君とクラブルームに集合、既に世話係のＢさんが生ビールサーバーをセットしてくれていた。１１時オープンなので、それまでにサービスの方法を教えてもらい、準備完了。クルーザーレース出場者は全員レースに行き、部屋は空っぽ。レースが終わって15:00 頃、メンバーが帰ってくるまで開店休業だった。（続）＞

  Aug 23, 2010

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  「希土類元素（６）」

    チーフリングの彫刻。自作ヨットの残り木の檜。面のリングを作っていて、一彫りごとに表情ががらっと変わるので恐くなった。自分の顔も気持ちが表情に出ているのだと思うと恐ろしい。 「希土類元素（６）」1903年、ガスマントルと同じく、オーストリーのAuer von Welsbach博士が希土類金属を電気分解で精錬中、こぼしたメタルが激しく発火したのを見て、着火道具になるのではないかとライターを考案した。以後、現在も100円ライターとして生き残っている。私の出身会社も、終戦後仕事が無くなったとき、たまたま残っていた希土類元素の原料を精錬して、ライター石に加工し、一個５円で闇市に売りに行ったという。以後、希土類元素で飯を食うようになったが、昭和３０年代に東南アジアで、ヨーロッパの、トライバッハ（オーストリー、希土類元素の老舗企業、Welsbachが設立）、ゴールドシュミット（西ドイツ）という企業と販売戦争になった。ヨーロッパの企業では鋳造法（溶かした金属を型に流し込んで固める）ではなく、押し出し成形法（金属塊をところてんのように押し出して成形する）で安価に製造していたので、我が社も研究を急ピッチで進め、昭和３０年代末に完成して、販売競争にうち勝ち、ヨーロッパコンベンションと話し合って、世界の１／３のシエア（年間１億個）を獲得した。この功績と、ユーロピウム（希土類元素・蛍光体原料。後述）の分離装置の開発に貢献したということで昭和４５年(1970)３～５月の２ヶ月間、世界一周、学会・調査旅行に行かせて貰った。話は変わるが、ベトナム戦争では、アメリカ軍は手榴弾の中に火薬とライター石を仕込み、ゲリラの潜む民家を焼き払ったという。写真は押し出し加工用の発火石（ライター石）インゴット（φ45mm,長さ140mm,重さ1kg）押し出し加工したライター石ロッド。エンドレスだが、適当に折る。１００円ライター（今は３個１００円で売っている）＜今日は須磨ヨットクラブのサンデーカウンター奉仕日。毎週、夏場にはサンデーカウンター（生ビールやら昼食のサービス。クラブ員のコミュニケーションを図る目的）がクラブルームで開かれ、持ち回りで有志がサービスしているが、セレスグループは初めて。どうなることやら。クルーザーレースがあるので忙しくなるだろう。＞

  Aug 22, 2010

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  「希土類元素（５）」

    昭和５４年(1979)　ヨットも進水して製作も暇になったし、ヨットの材木の端切れも残っていたので、手慰みに彫刻をしてみた。彫刻刀も金切り鋸の刃を加工して作ったら良く切れる。第一号は欅の木で、当時、ボーイスカウトの隊長をしていたので、ネッカチーフのリングを作ったら上手く出来た。 後ろに製作日付を入れた。「希土類元素（５）」「セリウム（１）」希土類元素ランタンの次は希土類元素のセリウム。1885年、オーストリーのAuer von Welsbach博士が石油ランプに次いで、人類に灯りをもたらしました。それはガス灯です。エジソンが電灯を発明するちょっと前です。ガスに火を付けても光りませんね。ところがガスの燃焼口にマントルというものを付けて火を付けると光るのです。マントルは１％の酸化セリウムと９９％の酸化トリウムの網のスケルトンです。この網のマントルが、高温になって希土類元素のセリウムが発光します。不思議な性質です。セリウムだけでなく他の希土類元素でも発光することが後になって判り、蛍光体としてテレビの発展に寄与しました。皆さんの使っているテレビ、パソコンのディスプレー、携帯電話、みんな希土類元素が光っているのですよ！写真はキャンピングライト用のマントルで、レーヨンの網に硝酸セリウムと硝酸トリウムが染み込ませてあり、ガスノズルに被せて火を付けると燃えてスケルトンが残り、発光します。スケルトンは壊れやすいのでセットで売っています。キャンピングライトは電灯７０Ｗぐらいの明るさで、カセットボンベ１本で７時間ぐらい光ります。ノスタルジックに東京銀座、神戸ハーバーランドの遊歩道でガス灯が点灯されています。写真は神戸ハーバーランドです。＜連日の猛暑に注意力散漫になりがち。海保のヘリコプターが電線に引っかかって墜落。北海道では学生が沢の鉄砲水に流されて、どちらもエリートが迂闊といえばうかつ。暑さボケのせいか？そういえばキーの打ち間違いが多い！心しなければね。＞

  Aug 21, 2010

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• 　希土類元素ってなあに？（１０）

    希土類元素を電極材料に使ったニッケル水素二次電池が実用化されて、ハイブリッドカー"プリウス"が誕生した。 １２）ニッケル水素二次電池　　　1973年に発生したオイルショックを契機に、1974年に国家プロジェクトとして「サンシャイン計画」「ムーンライト計画」が発足した。「サンシャイン計画」は新しいエネルギーを作り出す技術を、「ムーンライト計画」はエネルギーを効率よく使う技術を開発する計画であった。　たまたま、同じ時期に新人研修を兼ねて希土類元素の新しい機能性を発見しようと、東北大学金属材料研究所（希土類金属の研究のメッカだった）の先生にお願いして研修生に研究をさせていたが、そこでランタンとニッケルの合金が水素をよく吸うということを発見した。水素吸蔵合金と呼ばれる金属であるが、常温で圧力を掛けて水素を吸わせると、発熱しながら水素を吸って液体水素より高密度に水素が固定できる。減圧にすると周りから熱を奪いながら水素を放出する。そのような合金ができたので、ヒートポンプにできるが何か使い道はないかと考えていたときに、上記の「ムーンライト計画」が発表されたので、さっそく名乗りを上げた。しかし、なにぶん材料が高価なので思うように実用化研究は進まず、研究テーマから外され頓挫していた。しかし、将来きっと実用化されるだろうとアンダーグラウンドの研究を続けていたお陰で、１５年後に収益の上げられる商品に育っていったのである。　1990年になって、普及していたニッケル－カドミウム２次電池のカドミウムの毒性が問題視されるようになっていたところ、電池メーカーが、希土類－ニッケル合金がカドミウムの代わりに使えるということを実証して、ニッケル水素電池が誕生した。原理は電極材料として希土類ニッケル水素吸蔵合金を使い、充電の時にできた水素を水素吸蔵合金が吸蔵し（電気エネルギーを水素として貯蔵）、放電に時に水素を水素イオンに変換する作用を（水素を電気エネルギーに変換）する。この電池は毒性もなく、過充電、過放電にも安定で、長寿命、環境温度にも問題なく、安全性の高い電池として受け入れられ、リチウム電池が開発されるまで携帯電話の電源に多用された。唯一問題は重量で、エネルギー当たりの重量が大きく、ポータブル用は軽量のリチウム電池に取って代わられた。しかし、安全性を重視する電気自動車にとっては、少々重くても非常に安定なニッケル水素電池が開発されて初めて実用化されたのである。ハイブリッドカーもこの電池がなければできなかったであろう。燃料電池で動く発電機モータには希土類マグネットが使用されている。このように希土類元素が自動車を動かしているといっても過言ではない。大まかな希土類元素の用途の解説は終わりましたが、その他、身の回りの商品のあらゆるところで希土類元素が役に立っています。その内お話ししましょう。

  May 8, 2008

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• 希土類元素ってなあに？（９）

    ネオジム鉄ボロン高性能永久磁石が発明され、電子機器（パソコン、オーデオ、ＣＤ，ＤＶＤ、ＨＤＤ）自動車駆動モーターなどが大きく変化した。 １１）ネオジム鉄ボロン高性能永久磁石　　サマリウムコバルト磁石が誕生してから、希土類金属の持つ磁性が世界的に研究され、希土類と遷移金属（鉄、コバルト、ニッケルなどの金属）との合金が徹底的に調べられた。そこで、ネオジム－鉄化合物、プラセオジム－コバルト化合物などの特異な磁性が発見されたが、なかなか永久磁石として実用になる合金は見つからなかった。しかし、1985にようやくアメリカと日本同時に実用になる合金が発明された。合金組成はどちらも同じネオジム－鉄－ボロン合金で、磁石の力（エネルギー積）はフエライト磁石の２０～３０倍で、人類がこれまでに経験しなかった最高性能の磁石となることが判った。アメリカの会社が開発した磁石は、磁石合金を超急冷法で固めて粉砕し加温して微細結晶にしてから樹脂で固めて磁石にする方法で、日本のメーカーは合金を粉砕して磁場を掛けながらプレスで固めて、その後焼き固めるという方法であった。その少し前、日本の磁石メーカから、高純度ネオジム金属を大量に納入してくれとの引き合いがあり、生産設備を増強しなければ納入できないということで、相談に行ったところ、高性能のネオジム磁石を生産するのに適したネオジム金属の製造法を開発してくれと言うことで、急遽、量産に適した電気分解によるネオジム金属の製造法を開発するべく研究を開始した。時を同じくして、将来、希土類磁石材料提供のトップメーカーになろうと、新人研究員研修として東北大学工学部に内地留学させることになった。東北大学は長岡半太郎博士以来、日本の磁石研究のメッカとして名を馳せているので、磁石の権威の先生に研修をお願いし、磁石研修の材料として、工場に山積みしているユーロピウム、サマリウム抽出後の副製品（ネオジムとプラセオジム混合品。昔、元素の周期表が確定していなかった頃は「ジジミウム」という名前が付いていた）を金属にした材料が磁石にならないか研究してもらうことになった。ネオジムもプラセオジムも磁性は良いと判っていたが、磁石メ－カーの見解は二つの元素は全く性質が違うので、高性能磁石を造るにはネオジムは高純度でなければならないということであった。しかし、ひょっとして混合物でも磁石になるのではないか、上手く行けば安い磁石（ネオジムとプラセオジムの分離に多額の費用がいったので分離しなければ安くできる）ができるとの淡い期待を抱いて研究してもらった。研究目的は良いものを創るのが目的ではなく「いかに研究するか」というのが研修目的であって、物作りはあくまでも手段であった。ところが瓢箪から駒！ネオジムとプラセオジム混合金属でも高純度ネオジムと遜色ないデータが得られ、先生が学会発表したところ、世界の注目するところとなり、先生は一躍有名人になられた。希土類金属供給メーカーとしては新製法の合金電解法を開発して多量の需要を満たし、磁石に適した合金製造法も開発して、世界的に希土類金属製造メーカーとしての地位を確保した。このネオジム磁石の開発、その材料の希土類金属の製造開発がなければ、現在、世界の電子機器、ＩＴ機器、ハイテク自動車の進歩はなかったであろう。 

  May 7, 2008

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• 希土類元素ってなあに？（８）

    昨日の写真のネオジムガラスが蛍光灯の光では緑色に変色します。 １０）自動車排気ガス触媒　1970年代に自動車業界の努力で、ようやく日本の小型軽量高性能自動車が世界に認められ、アメリカにも輸出されるようになったが、1975年から1980年にかけてカリフォルニアでスモッグ騒動が起き、原因は自動車の排気ガスによるものであることが判明したため、カリフォルニア規制と呼ばれる自動車の排気ガス規制法案が成立した。、この規制をクリアしていない自動車は輸入禁止となり、日本の自動車メーカーは大打撃を受けた。そこで自動車メーカーは大急ぎでカリフォルニア規制をクリアすべく排気ガス浄化触媒を研究し、希土類元素の酸化セリウムが酸化能力が高いことに着目して白金・ロジウム触媒の助触媒として酸化セリウムを使い、酸化ランタン添加アルミナ担体にこの触媒を担持させて1981年に高性能の触媒を完成させた。セリウムが日本の自動車メーカーを救った！現在は希土類元素の酸化ランタンとともに、酸化セリウムをジルコニアと組み合わせてより高性能な触媒にして日本の自動車産業を世界のトップにするべく陰で支えている。　1986.4.26 ウクライナ共和国のチェルノブイリ原子力発電所の爆発事故を覚えておられる方も多いと思いますがその１週間後、大阪府立放射線研究所（現大阪府立大学）の先生を訪ねたとき、先生は偏西風に乗ってチェルノブイリから飛んでくる放射性物質を徹夜で収集分析されておられました。そこで質問されたのですが、「希土類元素のメーカーの方ならご存じかも判りませんのでお尋ねします」「現在大気中に浮遊する物質を放射化分析（微量物質を原子炉で放射化して微量物質を測定する方法）で測定しているのですが、最近、今まで観測されなかったランタンがほんの微量計測されるようになりました。何か心当たりありませんか？」と。そこで思い当たったのがアルミナ触媒担体に添加する酸化ランタンを出荷していたことです。触媒物質が微粉となって排気ガスと一緒に大気中に放出されていたのです。もちろんppb（100万分の1）のオーダーで人体に全く影響はありません。現在も排気ガス触媒物質が微量大気中の浮游していることを知っておいてください。連休の交通渋滞は大変ですね。でも、希土類元素の触媒で排気ガスがクリアになって、渋滞に巻き込まれても、空気の汚れが気にならなくなりました。最後の休日を新緑の中でリフレッシュしましょう。　

  May 6, 2008

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• 希土類元素ってなあに？（７）

    希土類元素の酸化物はランタンは純白、セリウムは黄色、プラセオジムは黒、ネオジムは薄紫といったそれぞれ特徴のある色をしているがガラスに添加するとその色が鮮やかになる元素もある。ネオジムガラスは太陽光線の元では薄紫、蛍光灯の元では緑色と光源によって色が変わる２色性がある。写真はネオジムガラスで、太陽光線での発色である。 ９）高性能サマリウム永久磁石1966 希土類元素のイットリウムとコバルトの合金が、それまで使われていたマンガン鉄合金磁石などより強力な永久磁石となることが発見され、世界中で希土類磁石が研究され、その結果、1975年により強力なサマリウムコバルト合金磁石が開発された。しかし、なにぶんにも高価なので用途が見つからず、一時期、ＴＤＫでは磁気ネックレスとして売り出して人気を博したが、それも流行が途絶えて生産量が激減し、生産を中止しようかと考えられていたとき、フエライト磁石の10倍も強力な磁石に目を付けたソニーがポータブルテープレコーダとして"ウオークマン"を開発、売り出したところ、一躍若者に受け入れられて爆発的にヒットした商品となった。この磁石を使った強力な円盤薄型モーターでテープを巻き取り、イヤホンにもこの磁石を使った超低音の出るのスピーカーを組み込んでＨｉＦｉ再生ができる小型軽量装置にできたのもサマリウムーコバルト磁石のお陰である。電子機器のデータ記録、再生装置はこの希土類磁石の開発に端を発して大きく発展していくことになる。サマリウム金属の生産も大変な作業であった。生産設備が市販されている訳はなし、日本で初めての金属還元設備を研究開発し、原料は、蛍光体材料のユーロピウム生産でできた副製品から再処理し、４％ほど含有されているサマリウムを分離精製して金属にした。このサマリウムコバルト磁石が実用化されたため、希土類金属の磁性研究が世界的に進められるようになり、ネオジム鉄ボロン磁石へと発展していった。（後日記述）

  May 5, 2008

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• 希土類元素ってなあに？（６）

    1964 カラーテレビの赤色を出す蛍光体が、希土類元素のユーロピウムを使って発明され、美しい映像を写し出すテレビが造られるようになった。 ７）高輝度赤色蛍光体1964 当時のカラーテレビは色が付いている程度で、お世辞にも美しいとはいえなかったが、希土類元素の一つであるユーロピウムを使って赤色を発色する蛍光体が発明され、ブラウン管（テレビの画面。液晶画面などなかった！）への塗布技術の向上ともあいまって、非常に鮮明な発色をするカラーテレビが開発された。当時、カラーテレビは高価で庶民が買えるような代物ではなかったので街頭に設置され、人気番組が放映されるときは黒山の人だかりができるほどであった。ユーロピウムの蛍光体が使われているカラーテレビは鮮やかな赤色が売りで、人気番組プロレスの放映中、力道山が悪役の相手プロレスラーに額を割られて真っ赤な血が吹き出した。それを見ていたおばあさんが卒倒して死んでしまったほど、ユーロピウムはリアルな赤色を発色する。鮮明な赤色を発光する原理は、酸化・硫化イットリウム蛍光母体にユーロピウムを添加（4％ほど）した蛍光体は、ユーロピウムに特有の630nm（赤色の光波長）にシャープなピークを持つ発光をすることで、母体はこの発光を高輝度にする役目がある。この発光はユーロピウム特有のもので、他の元素にない特徴であり、代りの元素はない。当時、ユーロピウムは日本では生産できず、全量が金より高い値段でアメリカから輸入されていたが、電器メーカーからの強い要望があって生産技術開発に全力を尽くし、溶媒抽出法（またの機会に解説します）という新しい希土類元素分離法を開発して電器メーカーの期待にこたえ、日本のカラーテレビ量産に貢献した。しかし、ユーロピウムは希土類元素の中でも産出量が少なく、希土類元素中僅かに0.1～0.2しか含有しないので、ユーロピウムの需要をまかなうため多量の希土類元素を処理して、ユーロピウム以外の用途のない希土類元素の副製品を工場内に山積みしていたこともあったが、これが後で役に立つことになる。希土類元素はユーロピウムの赤色蛍光体が開発されて以後、テルビウム、セリウムを使って青や緑の蛍光体も開発された。８）ガラス消色添加剤　昔のガラス板は緑色がかっていたのを年輩の方はご存じでしょう。今でも安い板ガラスは断面方向から見ると緑色をしています。出雲にある小泉八雲の住んでいた家が見学できますが、そこのガラス障子のガラスが緑色です。チャンスがあったら見てください。ところが、現在の立派なビルは総ガラス張りでも無色透明です。不思議ですね。このガラスの緑色はガラスに含まれる２価の鉄イオンが余色が緑になる光を吸収するからです。昔のガラスの製法では不純物の鉄を入らないようにするのは至難の業だったのです。そこで昔は高級ガラスにはセレンを添加して無色にしていましたが、高価、毒性の問題もあり、1964年にセレンに代えて酸化セリウムを添加するとより効果があることが発見され、ガラスの高純度化と相まって現在のきれいなガラスができるようになりました。原理は酸化セリウムをガラスに添加すると、ガラスに含まれる微量の２価の鉄イオンを４価のセリウムイオンが化学反応で酸化して、無色の３価の鉄イオンに変化させるからです。セリウムは無色ですから着色しません。　近年、益々希土類元素がガラスの用途にも広がっています。追々説明しましょう。 

  May 4, 2008

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• 希土類元素ってなあに？（５）

   希土類元素って"希"なの？いえいえ地球上にはスズや亜鉛と同じほど、鉛より多いんですよ。しかし、利用しやすい鉱石の形での産出が少なく、精錬が難しかったので、発見が遅れ、"希土（レア・アース）"となったのです。クラーク博士が地球上の元素の存在量を想定したのがクラーク数です。これで見ると決して少なくありません。 ３．希土類元素はこうして社会に役立った５）光学レンズ　1960年　カメラもペンタックスに代表される一眼レフの時代になり、F:2.8以上の明るいレンズが要求され、ガラス組成の研究が進められ、希土類元素の酸化ランタンをガラスに３０％以上含有させた高屈折率低分散ガラスが開発されたことによって、日本のカメラレンズの性能が飛躍的に向上し、世界の最高級カメラのライカを凌駕するに至った。レンズの明るさ競争も熾烈で（当時のフイルムは性能が低かった）、ニコン、キャノン、ライカ、ペンタックスが競い合い、F:0.95 という明るいレンズが製造された。ところが、使用する酸化ランタンは純度99.999％という超高純度なものでないとガラスが着色し、カラー写真に色が付くということで、希土類メーカー泣かせで初期はアメリカからの輸入に頼っていた。アメリカでは原子炉から排出されるフィッションプロダクツ（原子炉使用済み燃料）の分離研究のために大型のイオン交換樹脂装置が稼働していたが、これを応用して、超高純度の酸化ランタンを製造していたのであった。日本ではそのような大型投資はできず、苦労して化学分離法で細々と製造研究を行っていたが、後述するユーロピウムの分離装置である溶媒抽出装置を開発してから国産超高純度酸化ランタンを供給できるようになった。６）セラミックコンデンサー　1960年　電子回路のソリッドステート化とともに電子機器が急速に進歩したが、それに伴って部品であるコンデンサーも小型化、大容量化、高信頼化、温度安定性、高い高周波特性などが要求され、チタン酸バリウム系のセラミックコンデンサーに希土類元素を置換・添加して高性能化する研究が進められ、特にランタンで置換したチタン酸ランタンバリウムが電子部品をリードし、コンデンサー以外にもサーミスタ、バリスタ、圧電素子、透光性ＰＬＺＴエレクトロセラミックス、センサー素子などに展開され、医療、セキュリティ関連などの機器にも使用されるようになった。６）石油クラッキング触媒　1961年　アメリカが世界のモータリゼーションをリードしていたが、自動車燃料のガソリンの需要も年々増大し、石油からガソリンを効率よく製造する技術も研究開発されていた。石油を高温でゼオライト触媒に接触させて分解してガソリンにするのであるが、この触媒に希土類元素を添加すると高収率でハイオクタンのガソリンが得られることが判り、希土類元素の大きな産業に発展し、1984年アメリカでは希土類元素使用量の６５％を石油クラッキング触媒が占めるようになった。ところが、この産業は日本の希土類メーカーには全く関係なかった。日本の石油工業大手のメーカーはアメリカからプラントを触媒技術込みで購入していたので、使用済み触媒は技術漏洩防止のために全てアメリカに引き揚げていたので、日本の希土類メーカーの入る余地はなかった。カラーＴＶのユーロピウムの蛍光体はこの次！

  Apr 15, 2008

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• 希土類元素（レア・アース）ってなあに？（４）

    希土類元素は不思議な元素で、元素周期表ひと升に１５元素入っています。３Ａ列の２１番スカンジウム（Ｓｃ）、３９番イットリウム（Ｙ）、５７番ランタン（Ｌａ）から７１番ルテチウム（Ｌｕ）までを総称していますが、ランタンからルテチウムまでの１５元素が一つの升の中に入っていることを判りやすく示した周期表です。 ３．希土類元素はこうして社会に役立った３）希土類金属（ミッシュメタル）の用途　発火石を製造する金属は、原料鉱石から抽出した希土類化合物を電気分解して製造するが、鉱石に含有されるランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジムが、そのままの組成で金属になった混合物であるので、ミッシュメタルと呼ばれている。最初は発火石を造るために製造されたが、希土類金属の特性を生かして新たな用途が開発された。・鉄鋼改質　1935年 アメリカで鉄鋼に希土類金属を添加すると、低温でも鉄鋼の柔軟性が増すことが発見され、1950年代にアラスカなど寒冷地を石油輸送するためのラインパイプに多量に使用された。しかし、希土類金属は高価なので日本の鉄鋼メーカーはカルシウム金属で同じ効果を出す技術を開発した。・強靱鋳鉄（ノジュラー鋳鉄）　1948年　当時の鋳物は鱗片状の炭素を多く含み、非常に割れやすいものであったが、希土類金属を添加することによって炭素が球状になることが判り、希土類金属を使って割れない鋳物が製造された。４）板ガラス研磨材　1955年　鏡板ガラスはガラス生地を固めただけでは表面が平滑ではないので研磨剤で磨いていた。この研磨剤はベンガラ（酸化鉄）が使われていたが、３０倍も研磨力のある酸化セリウム（希土類元素）研磨剤が開発され、大量に使用された。ところが　1965年　イギリスのピルキントン社が、磨かなくても平滑な表面となるフロート法鏡板ガラス製造装置を開発して、日本の大手メーカーもその装置を輸入したためにセリウム研磨剤は不要になり、研磨剤製造メーカーは大打撃を受けたが、そのころから自動車が増産されるようになって、曲面のフロントガラス磨きに必要となった。またＴＶが普及し始め、ＴＶのブラウン管前面ガラス磨きにも使われるようになって息を吹きかえした。ドイツのライカに勝った日本のカメラが増産されるようになり、カメラのレンズ磨き用の高級セリウム研磨剤も生産された。次々と希土類元素が日本の産業に役立っていった。

  Apr 14, 2008

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• k希土類元素（レア・アース）ってなあ？に（３）

    写真はオーストリーの２０シリング紙幣です。肖像画がAuer von Welsbach 博士です。　希土類元素開発の功労者としてオーストリー政府から顕彰を受けました。 ３．希土類元素はこうして社会に役立った！１）ガス灯　1885年オーストリーの Auer von Welsbach 博士が炎色反応（金属元素化合物をガスの炎で熱すると光を発する）を研究中に、少量のセリウムとトリウムの混合物が炎色反応で強烈な白色光を放つことを発見、ガスマントルにしてガス灯を発明した。ロ－ソクと石油ランプしかなかった時代に、明るい光を放つランプは画期的で、希土類元素応用の第一歩となり、ガス灯工業の発展とともに希土類元素の探索が積極的に行われ、次の応用へとつながっていった。ガス灯はヨーロッパからアメリカと普及して、明治時代には日本にも輸入されたが、エジソンの電灯の発明によって消滅することとなった。しかし、懐古の技術として今も銀座通りや神戸ハーバーランドを照らしている。また、キャンピングライトとして生き残っている。　２）発火石（ライター石）1903年、ガス灯と同じくAuer von Welsbach 博士が、希土類元素を電気分解で金属にする実験をしていたが、溶けていた金属を誤って床にこぼしたとき、床一面に火の玉が飛び散った。これを見て着火道具になるのではないかと閃き、固まった金属をヤスリでこすると激しい火花が出ることを発見して、ガソリンライターを発明した。その当時、簡便な火を起こす道具がなかったので、ヨーロッパ、アメリカで大きな工業に発展した。ウエルスバッハ博士が製造した希土類金属は純度が悪く、たまたま鉄が多量に混入していたので発火したのであって、純度の高い希土類金属はヤスリでこすっても発火しない。ライターと発火石は戦前から日本にも輸入されていて、上流階級の喫煙者は常備であった。終戦直後、混乱の日本において、三徳金属工業（株）の食うに困った先輩達が、鍋や釜など売れるものを造ったが、その中の一つが発火石であった。マッチが貴重品であった時代、軽工業でガソリンライターが生産されたが、ライター石がなければ火が付かない。軍需工場であった三徳工業（三徳金属工業（株）の前身）は、探照灯（空襲に来た敵機を高射砲で撃ち落とすために照らすライト）の光源に使用する希土類フッ化物を製造するために（探照灯の光源はアーク発光で、アーク灯電極に希土類フッ化物を入れておくとガス灯と同じ原理で光輝が増す）、多量のモナザイト（希土類金属の原料鉱石）の在庫があった。それを使って溶融塩電解でミッシュメタル（希土類金属：発火石の材料）を製造して、発火合金にまでこぎつけたが、成型法が判らなかった。先輩達は知恵を絞って製造法を編み出し、ライター石メーカーとしての地位を確保した。発火合金は希土類金属７８％、鉄２０％、マグネシウム２％の合金で、温度を上げれば750℃で溶解する。 ライター石はこの合金を2.2～2.3mm太さに鋳造して長さ5mmに切断したもので、折れやすく、大気中高温に加熱すると発火する。先輩たちは蜂の巣をヒントに、薄い鉄板を丸めて多数本粘度で固めて鋳型を造り、その鋳型に発火合金を流し込み、冷えてからばらして5mm長さに切断した。終戦直後は奪い合うように一個５円で売れ、パチンコの景品にも採用されたこともある。高着火率を誇る三徳のライター石は世界的にも認められ多量に輸出していたが、1964年頃になって、同業者が安価に製造できる粉末プレス成型法を開発、ヨーロッパでは寸法精度のよい押し出し成型法が開発されたとのニュースもあり、高能率、安価、高着火率、高寸法精度、耐風化性の発火石製造法の開発が急務となり、研究を開始した。発火合金インゴット（直径25～35mm長さ150mmの円柱塊）をところてんのように押し出して鉛筆の芯のようなライター石にするのであるが、常温では堅く、温度を上げると発火する金属を型に入れて加温して穴の開いたダイスから押し出し成形する技術を苦労して開発成功させ、ヨーロッパの老舗との販売競争に勝ち、世界シエアを３／１獲得できた。この功績で、Ｓ45年に２ヶ月に渡って世界一周希土類事情調査の旅に出させて貰った。１ドル３６０円の時代にハワイ、リノで希土学会、ロスからラスベガス、希土類鉱山のマウンテンパス、月面着陸で沸きかえるヒューストン、希土類のメッカデモイン、ピッツバーグ、デトロイト、ニューヨーク、同業ロンソンのニューワ－ク、ロンドンから同業のあるランコーン、ヘルシンキ、友人を訪ねてオウル、ストックホルム、パリから田舎の工場へ、ジュッセルドルフ、ベルン、ライン河下り、チューリッヒ、グリンデンワルドでユングフラウ登山電車、ミラノ、フィレンツェ、ボンベイ、コーチン、モナザイトの産地トリバンダラム、取引先の香港と、つたない英語を使っての一人旅で、世界の広さを体験して、優れた技術を開発すれば小さな企業（当時従業員２００人）でも世界に互してやっていけるものだと実感した。今日は（株）三徳をリタイアしたＯＢの会が開催されます。

  Apr 13, 2008

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• 希土類元素（レア・アース）ってなあに？（２）

   今日は雨。花散らしの雨と言いますが、我が家の桜は８分咲きなので大丈夫です。「希土類元素」に興味湧きましたか？２．希土類元素の歴史　希土類元素が発見されたのは、紀元前から使われていた銅や金と違って200年ちょっと前のことです。新金属といわれるゆえんです。人類に役に立った初めての製品がガスマントルでした。オーストリーのDr. Auer von Welsbach がガス灯を発明し、ローソクと石油ランプしかなかった時代に明るい光をもたらしました。すぐにエジソンの電灯に取って代わられましたが、今でも銀座や神戸ハーバーランドのガス灯通りで見ることができますし、キャンピングライトとして重宝しています。ところで、キッチンのガスコンロはなぜ光らないのでしょう？ガス灯のマントルは希土類元素の〈セリウムCe〉が光っているのです。ガスマントルはガス管のノズルの先端に、硝酸セリウムと硝酸トリウムを染み込ませたレーヨンの網を被せ、着火して燃焼してセリウム、トリウムをスケルトン化したもので、トリウムが熱を吸収してそのエネルギーをセリウムが貰って光を発しているのです。[熱→光] 変換を効率よく行うのです。３波長蛍光灯も同じような原理で、蛍光体の中の希土類元素が電子のエネルギーを貰って光るのです。ここで、希土類元素がどのように産業に貢献してきたか、一覧表を提示しておきましょう。   〔主な希土類元素応用の歴史〕年代　　　用途　　　　　　　　　使用材料　　　　　　　　　　効果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1885　ガスマントル　　　　　　 酸化セリウム　　　　　 人類に光をもたらしました1903 発火石(ライター石)　　希土類金属　　　　　　人類に簡便着火具をもたらしました1940 アークカーボン　　　　　希土類フッ化物　　　 探照灯、映画映写機の明るい光源1935 鉄鋼改質　　　　　　　　希土類金属　　　　　　寒冷地の石油パイプラインが出来ました1948 ノジュラー鋳鉄　　　　　希土類金属　　　　　　脆かった鋳物が強靱になりました1955 板ガラス研磨剤　　　　希土類酸化物　　　  磨き板ガラスの生産性が飛躍的に向上。自動車フロントガラス研磨、レンズ磨きにも応用1960 光学レンズ　　　　　　　酸化ランタン　　　　　　超高純度酸化ランタン含有高屈折低分散カメラレンズ発明。日本のカメラが世界倦席1960 セラミックコンデンサー　酸化La,Pr,Nd　　　　小型高性能化、圧電素子、センサー、サーミスター、バリスタなどにも応用1961 石油クラッキング触媒　希土類化合物　 希土類ゼオライト触媒でガソリン高効率製造1964 カラーTV蛍光体　 酸化Y,Eu          高輝度赤色蛍光体。色が鮮やかになった1964 ガラス消色　　　　酸化セリウム       窓ガラスが無色透明になった1975 高性能永久磁石　　サマリウム　　　　 Sm-Co磁石でウオークマンが出来た1981 自動車排気ガス触媒　酸化Ce,La       カリフォルニア規制がクリア出来た1985 高性能永久磁石　　Nd・Pr　　　　　  最高性能のNdFeB 磁石が発明され、電子機器の超小型化に貢献している1990 Ni水素二次電池　　希土類金属　　    Ni希土類合金の水素吸蔵能を応用して電極に使用、安全性の高い２次電池開発それぞれのエピソードは追々書きましょう。

  Apr 7, 2008

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• 希土類元素（レア・アース）ってなあに？（１）

  ブログ書くのは２日目です。裏六甲にも春が来ました。有馬温泉近くの我が家の桜も８分咲き。鶯がやってきて美しい声で鳴いています。皆さんは「希土類元素」ってご存じですか。今ご覧のパソコンディスプレーも、記録するハードディスク（HD）も「希土類元素」が動かしているのですよ！追々解説させていただきます。１．「希土類元素って何ですか？」　力道山の空手チョップを、はらはらドキドキしながらキドカラーのテレビで見たり、海外出張では、黒い髪にメガネをかけてカメラをぶらさげていたら日本人と見られていたのは二昔よりずっと前のこと。今、携帯電話をポッケトに、ノートパソコンをぶら下げて、ハイブリッドカーのプリウスでご出勤のあなた、しゃれた時計が光っていますね。大きなガラス窓の明るいオフィスで薄型ディスプレーのパソコンに向かう。仕事の疲れはライターでシュパッとタバコを一服。休日にはスポーツカーで行楽地へ。運動会にも可愛い子や孫の姿を写そうと高級カメラにデジタルビデオが花盛り。奥様は大きなダイヤまがいのジルコンの指輪をはめ、いそいそとマイカーでお出掛け。ディナーはグルメランプで見た目も美しいフランス料理。息子はiPod（デジタル録音録画機）（ちょっと前までＭＤウオークマン（ミニディスク））を耳にオートバイをぶっ飛ばす。娘は彼氏に長電話。雨の日曜日は、明るい蛍光灯の下でＣＤ（コンパクトディスク）でも聞くか、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）で映画でも見るか、それとも溜まっている原稿をパソコンで打つか、そうそう、あいつにＥメール送っとかなきゃ。　平均的な日本のサラリーマン家族は、今、５０年前には考えられなかった豊かな文化生活をエンジョイしています。日本はハイテク産業の発展とともに、世界有数の豊かな国になりました。このハイテク産業から生み出されるＣＰＵ（コンピュータ）、レーザー技術、高性能通信機器、光ファイバー通信網・光増幅器、ガスタービン、高性能電子顕微鏡、石油精製、有機合成用触媒、高性能ニッケル水素２次電池、... ... ... 。ハイテク健康管理の高感度Ｘ線フイルム、Ｘ線コンピュータ診断装置、ＭＲＩ(核磁気共鳴）診断装置、... ...  。次世代に控えている高温超電導、第３世代燃料電池、磁気冷凍技術、リニア新幹線、... ...  。これらを造り、動かすエネルギーの電気の原子力発電、送電線、ガソリンの高効率製造。  これらアンダーラインのものを支え、産業のビタミンともいえる材料が､ 《希土類元素》 なのです｡〈レア・アース〉〈ランタニド〉 とも呼ばれる､ 「元素の周期表」 の下欄に特出しになっている金属元素群です。　高校で嫌いな科目の「化学」の時間に「元素の周期表」習いましたね。すっかり忘れているでしょう！でもこの｛ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム・・・｝といった金属元素が日本の電子産業、光学産業、IT産業を世界のトップに育てたのですよ！今日はこれぐらいでまた後日。

  Apr 6, 2008

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