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NIE「ののちゃんのDO科学」

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ダイヤモンドなぜ硬い

秋田県・高野菜都美さん(小5)からの質問

図

  

 ◇ののちゃん 近所(きんじょ)のお姉さんにダイヤモンドの指輪(ゆびわ)を見せてもらったんだ。キラキラ光って、すごくきれいだったよ。

 ◆藤原先生 ダイヤは輝(かがや)きもすてきだけど、とても硬(かた)いという性質(せいしつ)もあるの。それで、「永遠(えいえん)に変(か)わらない」というイメージがあって宝石(ほうせき)の中でも特別(とくべつ)な存在(そんざい)なのよ。

 ◇ののちゃん どのくらい硬いの?

 ◆先生 ダイヤをどんな鉱物(こうぶつ)でひっかいても相手側(あいてがわ)に傷(きず)がつくだけ。だから、世の中で最(もっと)も硬いともいわれるわね。物の硬さを調べる時も、とがったダイヤを強い力で押(お)しつけてできるくぼみの大きさを測(はか)るの。道路(どうろ)のアスファルトを切る道具(どうぐ)や、ガラスを磨(みが)く砥石(といし)としても使(つか)われているのよ。

 ◇ののちゃん ダイヤのもとは何なの。

 ◆先生 どんな物でもどんどん細かく分けると、やがて「原子(げんし)」というとても小さな粒(つぶ)になるの。ダイヤは炭素(たんそ)という原子が集まってできているわ。

 ◇ののちゃん それが硬さのもとなんだ。

 ◆先生 そうともいえないの。鉛筆(えんぴつ)の芯(しん)に含(ふく)まれる真っ黒な「黒鉛(こくえん)」も、炭素だけでできていて材料(ざいりょう)はダイヤと同じなの。

 ◇ののちゃん 鉛筆の芯はそんなに硬くないよ。

 ◆先生 原子のつながり方の違(ちが)いで硬さが違ってくるの。黒鉛は原子がハチの巣(す)のような形に「手」をつないでできた板(いた)が積(つみ)み重(かさ)なっているわ。ダイヤは、原子が4本の「手」を三角ピラミッドのように伸ばしてつながっているの。ややこしいから図を見てね。

 ◇ののちゃん ダイヤはつながる力が強いってこと?

 ◆先生 ひとつの「手」だけを見ると、黒鉛に負けるわ。でもダイヤの力もかなり強い。それに、黒鉛より原子がびっしり集まっていて、「手」もぎっしりと詰まっているのよ。だから塊(かたまり)では硬いの。光を大きく折り曲げる性質があり、形を整えるとよく輝くのも、このせいなのよ。

 ◇ののちゃん そんなに硬いのに、形を変えられるのは不思議だな。

 ◆先生 向きによって割れやすかったり、すり減りやすかったりするわ。この性質を使って別のダイヤで割ったり磨いたりするの。

 ◇ののちゃん ほかのものでは割れないんだ。

 ◆先生 鉄の塊ではさんで金づちでたたけば、細かく砕(くだ)けてしまうわ。硬くてもダイヤはもろいのよ。

 ◇ののちゃん どういうこと?

 ◆先生 「硬い」と「もろい」は別なの。硬い物はもろいことが多いわ。ガラスは砕けやすいけどゴムは砕けにくいでしょ。「硬い」から「壊れない」というわけではないの。

(取材協力=物質・材料研究機構の神田久生国際・広報室長、構成=安田朋起)

(朝日新聞社発行 4月16日付be)

◇調べてみよう

(1)金属や焼き物など身の回りのいろんな物について、それぞれ「硬さ」と「もろさ」を考えてみよう。
(2)宝石にはダイヤモンド以外にもたくさんの種類があるよ。材料やなりたち、性質がどう違うのか、博物館や図書館で調べてみよう。


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