2006年04月17日18時43分のアサヒ・コム
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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

1 ダイヤモンドの魅力

 ののちゃんはダイヤモンドのキラキラした輝きに目を奪われてしまったようですね。確かに、ダイヤモンドはいつの時代も女性を虜(とりこ)にしてきた宝石で、その魔力は一攫(かく)千金を夢見た男性をも魅了した歴史があります。

さて、そのダイヤモンドも元をたどると鉛筆の芯と同じ炭素でできていると書かれています。見た目からはとても信じがたいことです。しかし、燃やすと二酸化炭素になってしまうという実験から、やはりダイヤモンドは炭素の結晶であることがわかります。今回は、この不思議なダイヤモンドの魅力に迫ってみましょう。

(参考) 左巻健男「ダイヤモンドの燃焼の教材化」

2 ワークシートのポイント

(1)ダイヤモンドの性質

最も硬い物質であるダイヤモンドは、様々なものを磨いたり、切断したりするのに使われています。身近なところでは、歯医者さんが使う治療用のドリルやカメラのレンズを磨いたりするのに使われています。この物理的な硬さ以外にも、ダイヤモンドは優れた性質を持っていますから調べてみましょう。

(2)ダイヤモンドの産地

ダイヤモンドの誕生の地は、地下奥深くの高温高圧の地球内部です。そこから地上に押し上げられて発見されるわけですから、ダイヤモンドの産地は限られてきます。日本はそのような条件を満たさないことから、残念ながらダイヤモンドはひとかけらも出てきません。それでは、ダイヤモンドを産出する幸運な国はどこでしょう。

(参考図書)『宝飾品の知識』中央宝石研究所

(3)ダイヤモンドの鑑定

宝石としてのダイヤモンドには、品質を保証する「鑑定書」というものがついています。カラー(色)、クラリティ(透明度)、カラット(重さ)、そしてカット(形)の頭文字の4Cによって判断されます。みなさんの家にもダイヤモンドの指輪があれば、きっとこの鑑定書がついているはずです。10倍程度のルーペを用意して、その輝きを調べてみましょう。

(4)ニューダイヤモンド

人造ダイヤモンドの成功は、今から約50年前(1954年)のことになります。最初は地球内部と同じ高温高圧の条件下で作りだされました。今日ではより簡単な方法で、優れた特性を持つ工業用ダイヤモンドを作れるようになってきています。ニューダイヤモンドとは、開発が続く人造ダイヤモンドの総称です。

このニューダイヤモンドは、自動車エンジンの精密加工など多方面で使われています。また、ダイヤモンドは熱伝導性や音の伝播性などで優れた特性を持つことから、様々な分野に利用範囲が広がってきています。最近では、シリコンを超える半導体の材料としても注目されています。

このように、今日では宝石のみならず、工業用に多く使用されるようになってきています。その意味で、いろいろな用途にあったニューダイヤモンドの開発に人々は目を輝かせているのが現状です。

(参考図書)

赤羽利昭『おもしろいニューダイヤモンドのはなし』日刊工業新聞社

3 発展学習として

ハイテク技術を用いたニューダイヤモンドの研究とまではいかなくても、中高校生にも理解できるダイヤモンドの製造法が紹介されています。ダイヤモンドにまつわる歴史にも触れています。下記に紹介した本の一読をお奨めします。

(参考図書)

盛口襄(じょう)『ダイヤモンドはつくれるか −物質世界の探検』労働旬報社

(藤沢市立大庭中学校・有馬 進一)

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ウイークエンド科学の「ののちゃんのふしぎ玉手箱」は、4月から名前が「ののちゃんのDO科学」と変わり、日曜日の「緑のbe」4面に掲載となりました。今まで通りみんなの質問に答えて人体や動物・植物のナゾなどを説明していきます。

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