ノーベリウムはどんな元素？由来となった人物は？周期表オタクの科学館職員がわかりやすく解説

ライター／たかはし　ふみか

大学時代は化学者を目指し、留学生が多く国際色豊かな研究室で教授の指導のもと有機化学を学んだ。記事執筆のお供は高校時代の化学の教科書、恩師は高校時代の化学の先生という日々仕事に役立つネタ探しに忙しい化学系科学館職員。

ノーベリウムってどんな元素？

元素と聞いて思い浮かぶものと言えば酸素（O、原子番号8）や水素（H、原子番号1）でしょう。原子番号102番のノーベリウムを最初に思い浮かべる人はあまりいないと思います。まずはノーベリウムがどんな元素か確認していきましょう。

ノーベリウム　No
原子番号　102（人工放射性元素）
名前の由来　アルフレッド・ノーベル
原子量　259
発見　1958年（アメリカ、シーボーグ
常温での形状　固体の金属

地表に一番多い元素「酸素」について元研究員がわかりやすく解説

【化学】「水素」って何？化学専攻が教える文系でもわかる「水素」のお話

image by PIXTA / 71284990

1957年にスウェーデンの首都、ストックホルムのノーベル物理学研究所が最初の発見報告を行った元素102。しかし追実験がうまくできず、別の元素という可能性があったのです。それでもその後発見された102番の元素には、スウェーデンで名付けられたノーベリウムはそのまま名付けられました。1959年、アメリカの研究者シーボーグが質量数246のキュリウム（²⁴⁶Cm）に質量数12の炭素（¹²C）をあてることで質量数254のノーベリウム（²⁵⁴No）の合成に成功しました。²⁵⁴Noは半減期55秒と大変不安定な元素です。

その後、ノーベリウムの生成が行われ、17種類の同位体が合成されています。最も安定している²⁵⁹Noでも半減期が58分と短く不安定で、化学的性質は不明なことがまだまだ多い元素です。

同じく元素名になった科学者についてはこちらで。

有名なキュリー夫妻、ピエールとマリってどんな人？家庭教師が5分でわかりやすく解説

ノーベリウムの発見者、シーボーグ

Atomic Energy Commission. (1946 - 01/19/1975) - NAIL Control Number: NWDNS-326-COM-12 NARA (enter "Glenn Seaborg" in search form under Digital Copies tab), パブリック・ドメイン, リンクによる

ここで、ノーベリウムの発見に携わった研究者のひとりを紹介します。

加速器を使い、たくさんの新元素を発見したグレン・シーボーグ。シーボーグはアメリカの化学者、物理学者でノーベリウム以外にもプルトニウム（原子番号94、Pu）、アメリシウム（原子番号95、Am）、キュリウム（原子番号96、Cm）、バークリウム（原子番号97、Bk）、カリホルニウム（原子番号98、Cf）、アインスタイニウム（原子番号99、Es）、フェルミウム（原子番号100、Fm）、メンデレビウム（原子番号101、Md）を発見しました。これらの元素はアクチノイド系列と言います。

アクチノイドとは原子番号89番のアクチニウムと、アクチニウムに特徴が似た元素のこと。アクチノイドに該当するのは第7周期の第3族に属し、元素番号89番から103番の間にある15個の元素になります。ちなみに、シーボーグの名前が付けられたシーボーギウム（106）という元素もありますよ。

アクチノイドって何?ランタノイドとの違いは?元素の仲間たちを科学館職員がわかりやすく解説

プルトニウムとはどのような物質？核分裂連鎖反応と関係がある？現役理系学生ライターが5分でわかりやすく解説

image by Study-Z編集部

復習！元素とは？

image by PIXTA / 70230086

質量数、同位体と聞きなれない言葉が出てきましたね。ここで元素と原子についておさらいしていきましょう。

元素と原子、何が違う？

そもそも元素と原子は何が違うのでしょうか。簡単に言うと元素は概念、名前で原子は実体になります。

元素とは原子番号の等しい原子に与えられた名前です。例えば酸素や水素のことで、OやHといった元素記号で現わされます。そして実体である原子は、物質を構成する粒子です。そのため例えば水分子のつくりは「1個の酸素原子と2個の水素原子からできている」というように表現されます。

高校化学の基礎の基礎、「原子」と「元素」についてはこちらからどうぞ。

簡単でわかりやすい！「原子」と「元素」の違いとは？気になるワードの使い分けを元塾講師が詳しく解説

原子のつくりはどうなっているの？

image by Study-Z編集部

まず原子は、大きく2つの部分に分けることができます。原子核と電子です。原子核の周りを、負の電荷に帯びた電子が電子殻に沿って飛び回っています。そして原子核は正の電荷を帯びた陽子と、電気的に中性な中性子からできているのです。

この陽子の数と、電子の数は元素ごとに決まっています。そして陽子・電子の数は、原子番号と一致するのです。この中性子については次の同位体で解説しますね。

同位体と同素体

ちょっと間違いやすい同位体と同素体。このふたつは何が違うのでしょうか。先ほど原子核が陽子と中性子からできていることを説明しました。陽子は元素の種類ごとに数が決まっています。例えば陽子が1個の原子は水素です。一方、中性子は原子によって異なり、この陽子と中性子の数の和を質量数と言います。例えば原子番号2番のヘリウム。

image by Study-Z編集部

原子番号2のヘリウムは、2つの陽子を持っています。このヘリウムが2つの中性子を持つと、質量数は
　陽子の数＋中性子の数＝2+2=4
と求めることができるのです。

一方の同素体。同素体とは、性質が異なる同じ元素の単体のことです。同素体で覚えておきたのが「S（硫黄）C（炭素）O（酸素）P（りん）」。例えば黒煙とダイヤモンドは炭素の同素体となります。

3分で簡単陽子数・中性子数！数でなにが違う？科学館職員がわかりやすく解説！

ヘリウムってどんな物質？身近な例とともに化学系学生ライターがわかりやすく解説

人工放射性元素とは？

人工放射性元素とはその名の通り、天然に存在せず人工的に作られる放射性元素のことです。そして放射性元素とは、放射性崩壊を起こす元素のことを言います。

放射性元素といえばウラン（原子番号92番、U）やプルトニウム（原子番号94、Pu）が思い浮かびますね。しかし身近な元素の中にも放射性元素に該当するものがあります。どんなものが放射性元素なのか、という事は次の記事を読んでみてくださいね。

「人工元素」はどんな元素？科学館職員がわかりやすく解説

半減期とは？

原子の原子核はには安定している時と、不安定な時があります。不安定な原子核は放射線を出しながら安定な原子になるのです。この時、不安定な原子核の半分が崩壊するのにかかる時間を半減期と呼びます。

半減期は核種（原子核に含まれた陽子及び中性子の数、核のエネルギー準位によって決められた原子の種類）によって異なり、例えばウラン²³⁸Uの半減期は44.7億年。44.7億年と言えば地球ができてから現在までの時間ぐらいですね。つまり地球が誕生したときに存在した²³⁸Uはようやく半分になったところなのです。一方同位体である²³⁴Uの半減期は24.6万年。またヨード液でおなじみのヨウ素は¹²⁹I の半減期が1570万年、¹³¹Iの半減期は8日となっています。元素や同位体によって半減期は大きく異なるのですね。

ノーベリウムのノーベルはどんな人？

不明 - [1][2], パブリック・ドメイン, リンクによる

アルフレッド・ノーベルは1833年10月21日にスウェーデンのストックホルムで生まれました。子供の頃から爆発物に興味を持っていたノーベルは20代半ば頃から本格的に爆発物の研究を始め、ニトログリセリンに目を付けました。ニトログリセリンは狭心症の治療薬である一方、わずかな振動で爆発するという大変危険な物質でもあるます。そしてノーベルはニトログリセリンを意図的に爆発させるために起爆装置や発火させるための行う雷管を開発しました。

ノーベルが開発したダイナマイトは兵器として使われ、多くの人々が犠牲となりました。そのためノーベルは研究者を応援するためにノーベル賞を作るよう、遺言を残したのです。