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周期表はどこまで続く？ 未知の元素を求めて
新しい元素を人工的に作り出す
「この世界は何からできているのか？」——それは、古来より人類が抱いてきた根源的な問いです。紀元前には物質は火・水・土・空気の4つからなると考えられていましたが、今では原子の存在が知られています。原子は、中心にある原子核の持つ陽子の数によって「元素」に分類されます。自然界に安定して存在する元素はウラン（92番）までですが、人類はこれまでに118番までの元素を人工的に作り出すことに成功しています。その中でも113番元素は初めて日本のグループによって発見され、2016年に「ニホニウム」と命名されました。
119番元素を求めて
新しい元素を作るには、長さ数10メートルの大型装置「加速器」で、原子核を秒速3万キロメートルの速さに加速し、別の原子核にぶつけて融合させます。ニホニウムの実験では合わせて1垓個（1兆個の1億倍）の亜鉛の原子核をビスマスに照射し、400兆個が衝突し、わずか3個の113番元素が生まれました。何年もかかる根気のいる実験ですが、発見に成功すれば、人類の「知のレガシー（遺産）」である元素周期表を書き換える快挙となります。
現在、世界中で注目されているのが、未発見の119番元素です。この元素は周期表の「第8周期」という人類未到の領域にあると予想され、いくつものチームがその発見を競っています。日本のチームは23番元素バナジウムと96番元素キュリウムを衝突させ、世界に先駆けて119番元素を生み出そうと挑戦を続けています。
未来を変える性質の発見へ
新しい元素を作り出す目的は、周期表の拡大に留まりません。何番の元素までが存在しうるか、何がその限界を与えるのか、という問いに答えるためでもあります。また、重い原子の中では電子が光速に近い速さで飛び回り、相対論の効果で電子の軌道が歪むため、重い元素は誰も目にしたことのない新たな性質を持つと予想されています。新元素の発見は人類の知の地平線を広げ、未来を大きく変えるかもしれません。
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先生情報 / 大学情報
九州大学理学部 物理学科 教授坂口 聡志 先生
興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！
原子核物理学、実験物理学、加速器科学先生が目指すSDGs
メッセージ
何か夢中になれるものを探してみましょう。すでにそれがある方は、その興味を大切にし、全力で取り組んでみてください。本気で挑戦することで、初めて得られるものがあるはずです。まだ夢や興味が見つかっていない方も心配はいりません。さまざまな場所に足を運び、多くの人と語らい、新しい活動に飛び込んでみてください。そうした経験を重ねる中で、自分の関心が形になり、あなただけの特別な「何か」が見つかるかもしれません。見つけた夢や興味は、大学で何を学ぶか、どんな人生を選ぶかを考える際に、確かな羅針盤となるはずです。
先生への質問
- 先生の学問へのきっかけは？
- 先輩たちはどんな仕事に携わっているの？
九州大学に関心を持ったあなたは
九州大学は、教育においては、世界の人々から支持される高等教育を推進し、広く世界において指導的な役割を果たし活躍する人材を輩出し、世界の発展に貢献することを目指しています。また、研究においては、人類が長きにわたって遂行してきた真理探求とそこに結実した人間的叡知を尊び、これを将来に伝えていきます。さらに、諸々の学問における伝統を基盤として新しい展望を開き、世界に誇り得る先進的な知的成果を産み出してゆくことを自らの使命として定めています。
