💎「オゾン」は、人の体に有害って、どういうこと？（化学）
紫外線をオゾン層は吸収してカットする役目をしてくれているのです。
フロンガスが上空10㎞から50㎞の成層圏まで達すると
紫外線によって分解されて、塩素になります。
その塩素が、オゾン層を破壊してしまうというわけです。
そこで、各国でフロンガスの使用を中止して、代替物質に切り替えているという事です。
そもそもオゾン層の「オゾン」とは、酸素原子が3つ結びついたもので、
空気中にある酸素分子は、酸素原子が2つです。
「成層圏」にある酸素分子は、紫外線のエネルギーにより、
2つの酸素原子にわかれ、ほかの酸素分子と結合してオゾンに変化をします。
そんなオゾンですが、実は、私たちの体には有害なのです。
オゾンには、強力な殺菌効果があり、食品の消毒などに使われています。
それだけの強い酸化作用があり、人体には、悪影響なのです。
光化学スモッグの中心となっているのは、このオゾンです。
反対に、フロンは、ほとんど無毒で、燃えにくく、ものをよく溶かすため
工業では夢の物質でした。
皮肉なものです。
💎「石油を使い続けるとなくなる」に、異説あり！（化学）
太古の生物の遺骸（いがい）が地下で高圧と高熱によって変化をし
石油ができたとされています。
石油の成分の中で中心となるのが「炭化水素」（メタン）です。
炭化水素は、炭素と水素が結び付いたもので、様々な種類があります。
石油のできる条件の一つが、「貯留岩」と呼ばれる岩石層があることです。
地下から、岩石の隙間をぬって上昇してきた石油をせき止める岩石の層が
必要なのです。
さて、実は、石油がこうして生物由来の燃料であるという説「有機成因論」に
対して、「無機成因論」と呼ばれる説があります。
この説は昔からありましたが、現在では、
イギリスの天文学者トーマス・ゴールドによって確立されました。
ゴールドは、「地球内部に炭化水素が大量に含まれていて、
それらが加圧、加熱されて石油ができる」としたのです。
この説によれば、石油は尽きないほど地下から湧き出てくることになります。
突拍子もない説のように思えるかもしれませんが、完全には、否定できない根拠があります。
たとえば、生物由来とは思えないほど地下深くにも石油が存在するという事。
あるいは、太古の生物分布と現在の油田の位置が、異なることなどがあげられます。
石油が生物由来とすれば、いつかは石油も尽きてしまいます。
それに対して、地下からいくらでも石油は湧いてくるという説は
魅力的でもあります。
💎3分でわかる、世界がうらやむ資源大国、日本って？（化学）
石油の埋蔵量は、限られています。（そうではないという説もあり！）
将来的には、石油の代替エネルギーが必要です。
特に石油のほとんどを輸入でまかなっているわが国では深刻な問題です。
そんな日本にも朗報がもたらされました。
日本の近海に新しい燃料資源が大量に眠っているというのです。
それが「メタンハイドレート」です。
メタンハイドレートは、メタン分子を水の酸素原子が囲んでいるもので
主に、海底に存在します。
メタンは、炭化水素の代表的な存在で、「天然ガスの主成分」です。
なぜ、メタンハイドレートが生れたのでしょうか？
諸説ありますが、その一つが「生物起源説」です。
最近の研究により、これまで生物が存在するとは考えられない
地下深部にも生命が存在することがわかってきました。
これらの生物のうち、「嫌気性細菌」は、
代謝でメタンを生じさせることがわかっています。
海底深くにもこうした細菌がいると考えられ、それらによって生じたメタンが
地下から上昇して、水と結びついてメタンハイドレートを作るという説が
あるのです。
メタンは、石油に比べて、半分の二酸化炭素しか発生させないため
エコなエネルギーであると言えます。
ただし、メタンハイドレートを効率よく採取する方法はなく
実用化されるのには、まだ少しかかりそうです。
💎「原子力発電」に代わる、今注目の新エネルギー「核融合」とは？
（物理）
原子力発電は、原子の「核分裂」のエネルギーを利用したものです。
主に使われているのは、「ウラン235」というウランの同位元素です。
これに中性子をひとつぶつけると「ウラン236」という
とても不安定な原子になります。
あまりにも不安定なために、すぐに核分裂を起こして、
「クリプトン92」と「バリウム141」という2つの原子になります。
このとき、中性子がいくつか飛び出します。
この中性子がほかのウラン235にぶつかると同じ反応が起こります。
これを連鎖させることによって莫大なエネルギーを発生させます。
そのエネルギーは、たいへん大きく、たった1個のウラン235から発生する
エネルギーは、化学反応によって放出されるエネルギーの約100万倍
にもなるのです。
一方、分裂ではなく、「核融合」によってエネルギーを作り出す方法も
あります。
核分裂の反対で、原子と原子を融合させて、より質量の大きい原子に
する方法です。
なじみがないかもしれませんが、太陽のエネルギーは、核融合の力により
発生しています。
核融合炉の場合は、海水からとれる「重水素」と「三重水素」を反応させる
方法が考えられています。
実用状態には、至っていないのですが、
2021年6月、日米欧などの7か国が国際熱核融合実験炉（ITER）を
フランスに建設中で、東芝の子会社が世界最大級の磁場コイルを完成させて、
実用化に向けて進んでいます。
発電量は、原子力発電と同じくらいと見込まれ、開発されれば、
21世紀の新エネルギーになると言われています。
💎たった1分で「相対性理論すごい！」って、いえるくらいわかります。
（物理）
誰もが「相対性理論」という言葉は知っているのに、今一つイメージがわかないのではないでしょうか？
その理由に、相対性理論が私たちの生活とどのような関係があるのか
わからない、と言った原因もあると思います。
私たちの生活で相対性理論が関係しているのは、「原子力発電」です。
「E＝mc²」という式をどこかでチラっと見た記憶はありませんか？
これはアインシュタインが発見した式です。
簡単に言うと「質量とエネルギーは同じ」と言う事です。
式の中で「E」はエネルギー、「ｍ」は質量を表しています。
「ｃ」は、光の速度を表しています。
それでは「質量がエネルギーと同じ」とはどういうことでしょうか？
原子力発電所では放射性物質である「ウラン」をエネルギー源としています。
ウランの原子が分裂すると、エネルギーが発生します。
そして、使われたウランからほんのわずかだけ質量が失われています。
つまり、質量がエネルギーに変換されたのです。
これが「質量とエネルギーは同じである」という言葉の意味なのです。
原子力発電は、相対性理論がなければ利用できなかったのです。
ただし、これを悪用すると「原子力爆弾（原爆）」が作れるのです。
核反応をゆっくり起こさせるのが原子力発電、
急激に起こさせるのが原子力爆弾です。
💎「宇宙一速いのは光」って、絶対に揺るがない？（物理）
アインシュタインは、1905年「特殊相対性理論」を発表しました。
この説によれば、
「光の速さは一定であり、絶対に変わらない（真空中であれば）
そして、光より速いものはない」とされています。
光の速さとは、秒速約30万㎞。
よく、光の速さは、地球を1秒間に7周半する速さと言われています。
何故、「光より速いものはない」のでしょうか？
例えば、光速に近い速度で飛べるロケットがあるとします。
このロケットで飛んでみましょう！
どんどん速度をあげて、光の速さに近づいたとします。
そのとき、ロケットは、思いもしなかった状態になるのです。
ひとつは、ロケットの質量がどんどん大きくなって行くこと。
光速に近づけば近づくほどロケットは、重くなり、
膨大なエネルギーを必要とします。
しかし、そのような大きな力を出すのはほとんど不可能なのです。
2つ目は、外から見た場合、光速に近づくほどロケットでの時間が
たつのが遅くなるように見えるのです。
これらは、単なる空想のように聞こえるかもしれませんが
すでに実験で確かめられているのです。
たとえば、加速器という装置で、素粒子を光に近い速さで飛ばすと
実際に質量が大きくなったのです。
また、人工衛星の中の時計は、地上の時計よりも遅くなることがわかっています。
このように、光の速度が変わらないという法則を
「光速度不変の法則」と言うのです。
💎「原子」より小さいものとは？（物理）
モノを小さく、さらに小さく分解していくと「原子」になります。
このように、古代ギリシャの哲学者デモクリトスは、
この世は、万物の根源「アトム」からできていると考えました。
アトムは、今でいう原子の事で、もともとは、これ以上分割できない
という意味です。
実際に、原子が物質の根源であることは18世紀以降にはわかってきました。
ただし、研究が進むと、原子は、この世でいちばん小さいものではないことがわかりました。
原子は、「マイナスの電荷」を持つものと「プラスの電荷」を持つものから
できていることが分かったからです。
原子の構造についても、諸説ありました。
ひとつは、ブドウパンのように、プラスの電荷をもったものの中に
マイナスの電荷をもつものが入っているという説。
もう一つは、地球と月の様に、プラスの電荷をもったものの周りを
マイナスの電荷をもったものが回っているという説。
実験の結果、原子は「原子核」と「電子」からできていることが
わかりました。
つまり、後者の説が正しく、電子は、原子核の周りをまわっていたのです。
さらに研究が進み、原子核は、「陽子」と「中性子」に分けられる
こともわかりました。
原子は、陽子、中性子、電子でできていたのです。
しかし、まだまだ、これで終わりではありません。
陽子や中性子は、さらに小さな「クォーク」と呼ばれる粒子が3っ集まって
できていることがわかってきました。
このように世界で一番小さいものは、原子ではなかったのです。
💎電気を「通しやすい鉄」「通しにくいゴム」
意外と説明できないその正体？（化学）
物質の中には、「電気を通しやすいモノ」と「通しにくいモノ」が
あります。どこがどう違うのでしょう？
「通しやすいモノが鉄や鋼で、通しにくいのがガラスやゴムでしょう」と
思われるかもしれません。
では、その物体の違いは何でしょうか？化学でちょっと掘り下げてみましょう！
通常「原子」は、「陽子」と同じ数の「電子」を持っています。
電子は、「原子核」の周りをまわっていますが、そのコースは、
決められています。
コースは、いくつかありますが、それぞれのコースの「定員」が
決まっています。
そして、それぞれのコースの定員がきっちり埋まっているほど安定した
原子のなります。
しかし、電子の中には、定員からはみ出して、外側のコースに独りぼっち
でいるものもあります。
このような一番外側の電子を「過電子」と言います。
この過電子は、原子核の束縛を逃れて、外へ飛び出そうとしています。
そして、過電子が飛び出すと、その原子は、プラスのイオンとなります。
たとえば、金属の原子が結合したときも過電子を放出します。
この時放出された電子は、金属の中を自由に飛び回れるようになります。
このような電子を「自由電子」と言います。
この自由電子があるかどうかで、電気が通りやすいか通りにくいかが決まるのです。
反対に自由電子がなく、安定した状態で結びついている物質は、電気を通しません。ゴムやガラスがその例で、「絶縁体」と言います。
また、電気は、温度が高くなると抵抗が大きくなり、
温度が低くなると抵抗が小さくなります。
そして、完全に電気抵抗がなくなったのが「超伝導」です。
温度が上がると電気抵抗が大きくなるのは、金属原子の熱運動により、
自由電子の移動が邪魔されるからです。
💎世界一大きい磁石とは、何でしょう？（化学）
私たちの身の回りには、磁石を使った製品がたくさんあります。
その一つである方位磁石は、N極が北を向き、S極が南を指します。
天然の磁石では、「磁鉄鉱」がありますが
現在使われている磁石は、人工的につくられた強力なものです。
磁石の中を見てみると、小さな磁極が整然と同じ方向を向いて
並んでいます。
それぞれの磁極には、N極とS極があり、全ての磁極が同じ方向を
向いています。これは、磁石を半分にしても同じです。
金属の中には、磁石にくっつくものと、くっつかないものがあります。
くっつくものの代表は鉄で、銅やアルミニウムはくっつきません。
これは金属原子の電子の状態によります。
電子には、スピンするという性質があります。
そして、スピンには2種類の方向があります。
磁石にくっつかない原子では、違うスピンの方向を持つ電子が
対になることによって安定しています。
しかし、磁石にくっつく金属の原子は、対になれない独りぼっちの電子が
余っています。
この対になれない電子を「不対電子」（ふついでんし）と言います。
磁気に反応するのは、この不対電子をもつ金属なのです。
では、なぜ、近くに磁石もないのに方位磁石は北をさすのでしょうか？
答えは、地球の内部に磁石の働きをする「地磁気」があるからだったのです。
北極にS極、南極にN極を示す磁場が働いていたため、
方位磁石もそれに倣っていたという事です。
