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光と影のつづれ織り

写真で綴る雑記帳

国立科学博物館 「元素の不思議」#14 第5周期の元素その3

2012年10月23日 | 自然科学

第5周期の炭素族の元素「スズ」、  古くから合金やメッキで利用されてきた。

缶詰のブリキは鉄板のスズメッキだ。

 

 

アンチモンも知らなかったけれど、人体には少し毒性があって、だんだん使われなくなってきているとか。

 

アンチモンもレアメタルの一種。  産出国はやはり中国がダントツで、世界の81.5%を占める。

 

 


愛媛県市ノ川鉱山の美しい輝安鉱。

 

テルルも知らなかった。  カルコゲン元素として酸素や硫黄、セレンと同じ族だ。

 

レアメタルの一つ。 やはり有害な物質で、吸収されると呼気がニンニク臭でくさくなるんだって。 

 

 熱によって結晶化、非結晶化するため、DVDなどの記憶媒体のデータ書換えなどに用いられている。

 

ハロゲン(第17族)でフッ素や塩素、臭素の仲間。  ヨードチンキで小さい頃、お世話になった。

 

日本の南関東ガス田からの地下水が、有数のヨウ素産出源なんだ。

 

体内で甲状腺ホルモンを合成するのに必要なため、ヨウ素は人にとって必須元素。  
放射能汚染対策として、安定ヨウ素が配布されるのは、人体に摂取、吸収されると、ヨウ素は血液中から甲状腺に集まり、蓄積されるので甲状腺が飽和して放射性物質の蓄積を阻害できるから・・・へー

 

第6周期の元素の最後は、キセノン・・・貴ガスでネオン、アルゴンと同じ仲間。

イオン推進エンジンとして「はやぶさ」に使われたんだ。

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国立科学博物館 「元素の不思議」#13 第5周期の元素その2

2012年10月21日 | 自然科学

「元素の不思議」はまだ続きます。  118ある元素を全部紹介するわけではありませんが、知らなかった元素が面白いのでネタは尽きません。

世界で初めて人工的に作られた元素。  医療用で盛んに使われている放射性医薬品。  でも、聞いたことないな。

 

できればお世話になりたくない元素。

 

ルテニウムも聞かないけど、ハードディスクの容量が大幅にアップしたことに寄与している。

 

道産子の白金だ。

 

自動車の排ガス浄化の触媒で有名。  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

古くから、通貨などで使われていたが、今は抗菌剤やにおい分解の用途にも利用されている。

 

カドミウムは、ニッカド電池で有名ですが、イタイイタイ病の原因物質であり人体に有害な元素。

 

 

 

レアメタルで、液晶ディスプレイの導電膜の材料として需要が急増している。  しかし、人体には有害。

 

かって、札幌市の豊羽鉱山が世界最大の鉱山だったが、資源枯渇等で閉山し、今は中国が世界最大の生産・輸出国。

 

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国立科学博物館 「元素の不思議」#12 第5周期の元素その1

2012年10月19日 | 自然科学

第5周期の元素に入りました。

自分でも、こんなに、各元素を一つ一つ撮影したことに驚きます。   

会場では、パネルの説明もチラッと見るだけで、撮影していったので、今、編集しながら、各元素の説明を読んでいる次第です。

 

ルビジウムは、高精度な発振器として、よく使われていますので知っていましたが、水と激しく反応して燃えるとは・・・。

 

 

ルビジウムを含んだリシア雲母。  福岡県の長垂産出・・・知らなかったのですが、博多湾に面した長垂山あたりで採れたのしょうか。   

 

 

ストロンチウムも水と激しく反応するんだ。   花火の赤の主役でもある。

 

 

蛍光体や蓄光剤にも利用されている。

原発事故で放出される放射性物質はストロンチウム90という同位体で、以下ウィキペディアからの引用です。

半減期が28.8年でベータ崩壊を起こして、イットリウム90に変わる。原子力電池の放射線エネルギー源として使われる。体内に入ると電子配置・半径が似ているため、骨の中のカルシウムと置き換わって体内に蓄積し長期間にわたって放射線を出し続ける。このため大変危険であるが、揮発性化合物を作りにくく[3]原発事故で放出される量はセシウム137と比較すると少ない。

 

イットリウム、名前が面白いなと思ったら、スウェーデンの村の地名が由来なんだ。   
レアアースの代表格であって、レアではないような説明に?

 

イットリウムの最大鉱床は中国にあり、レアアースの輸出規制などで話題になった。

 

ストロンチウムと似たような用途。   同位体のイットリウム90は、放射線治療にも用いられている。

 

ジルコニウムは、ジルコンという宝石由来の名前で、ニューセラミックスの素材として利用されている。

 

 

 

ニオブも変な名前だなと思ったら、性質が似ている73番元素のタンタルの語源のギリシャ神話の王の娘の名前が由来だ。  

 

高張力鋼の添加剤としての用途が大きいようだ。

 

ニオブを含んだ鉱石「コルンブ石」。  日本でも産出するが、コスト面から生産してなく、世界の産出量の90%をブラジルが占めている。

鰹の枯れ節に似ている。

 

ウィキペディアからの引用:モリブデンは、人体(生体)にとって必須元素で、尿酸の生成、造血作用、体内のの排泄などに関わる。

 

 

モリブデン鋼は、自転車の素材でもよく聞きます。

 

鉛鉱となっているのですが、モリブデン鉱石です。  確かに鉛色だけど。

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国立科学博物館 「元素の不思議」#11 第4周期の元素ラスト 

2012年10月17日 | 自然科学

第4周期の元素のラストになります。   量が多いのですがご容赦を

まずニッケル。  最近はニッカド電池などで知られていますが、昔の50円硬貨は純ニッケル、今の50円、100円硬貨はニッケルと銅の合金の白銅とは知らなかった。

 

ニクロム線のコンロやストーブも見なくなりました。

 

銅に抗菌作用があるとは知らなかった。

 

左上に江戸切子があるので、調べてみると、溶けたガラスに銅を混ぜて、鮮やかな銅赤を発色させたのは、薩摩切子で、薩摩切子が廃絶したあと江戸切子に伝わった。

 

銅は人体にとって必須微量元素なので、新生児用粉ミルクにも入っているのだ。

 

下の、孔雀石の模様も不思議です。

 

亜鉛も必須元素で、舌の味蕾に含まれているとは知らなかった。

 

カシューナッツに多いようだ。   ほうれん草は鉄分が多いし、植物も大地から吸い込む元素に選り好み?があるんだ。

 

ガリウムは30度ほどで液体になるんだ。  青色発光ダイオードも最近、あふれ過ぎています。

 

 

 

昔、ゲルマニウムを使った鉱石ラジオがあった。

 

 

 

砒素というと毒物のイメージが強い。  

 

ひじきは嫌いな食べ物なのですが、砒素を多く含んでいるのだ。

 

鶏冠石はきれいというより、毒々しい感じです。

 

セレンは人体に必須なミネラルで生活習慣病の予防に効果があるとは知らなかった。

 

赤陶磁器の発色がきれいです。

 

臭素はフィルム時代の写真感光材料でお世話になった。

 

貝紫の色、昔はよく見た。

 

クリプトンは説明だけです。

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国立科学博物館 「元素の不思議」#10 金属

2012年10月16日 | 自然科学

国立科学博物館 「元素の不思議」を休憩していましたが再開です。

第4周期の元素も、メインの金属に入ります。

まずクロム。  メッキは知っていますが、糖尿病の予防や改善に効果があるとは知らなかった。

 

 

玄米にも多く含まれているのだ。

 

マンガンは電池の素材で有名ですが、鉄の強度を増すのに多く使われている。

 

 

鉄はあらゆるところで使われているし、血液のなかで酸素を運ぶ役目も担っている。

 

 

ほうれん草には鉄分が多いので、ポパイのような力持ちが好む?

 

コバルト。  陶磁器の青の素材であることは知っていましたが、貧血の治療にも使われるのだ。

 

目薬にも。

 

鉱石は梅干をまぶしたよう。

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国立科学博物館 「元素の不思議」#9 花火、日本画、陶磁器、ガラスの色

2012年10月05日 | 自然科学

夏の夜空を賑わせた花火、この花火の色も元素が作用している。  思わぬところで花火を鑑賞。

 

 

 

 

妖しげな未知の生命の、頭脳部分?・・・なんてSF小説のシーンを思わせるような、アルゴンのプラズマボール。


 

明かりも、さまざまな元素を利用して発光している。

 

金や銀などの金属の重さを体感するコーナ。  金を持ってみましたがその重いこと!   羊羹ほどの大きさですが5kgはある感じでした。

 

日本画の絵具である岩絵具。   美しい色彩は自然の岩石の粉末の賜物。  

上の写真の 左下の尾形光琳の紅白梅図屏風(模造)の絵具の説明です。 

 

 

陶磁器の色も元素の作用。

 

緑は銅がだしています。  緑青の色合い 

 

染付などの顔料・呉須(ごす)は酸化コバルトで紺色の発色。   紺もいろいろな色合いがあります。 微妙な成分の違いがあるのでしょう。

 

 やはり、赤は鉄から。

 

 黄色も鉄なんだ。  

 

紫となっていますが、褐色に見えます。  マンガン成分の作用。 

 

 ガラスの色も元素の作用。   昔、赤色を発色させるのに苦労し、錬金術師が活躍した。

 

 

 

昨年開かれた「皇帝の愛したガラス展」で、ロシア皇帝が 愛したガラスとして紹介されたガラスの赤もゴールドルビーの色でした。

 

 

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国立科学博物館 「元素の不思議」#8 人口宝石

2012年10月04日 | 自然科学

人口宝石です。    本シリーズ#3で紹介した天然宝石とはちょっと違うものを感じました。

うなぎの天然ものと、養殖ものの違いに近い。

 

鉄がかかわると赤く発色するものが多い。  血液もそうだ。

このファイヤーオパールの色は、血液の赤に近い。

 

同じ素材ですが、鉄分がないとブルーだ。

 

主成分はベリリウムですが発色はクロムが関与。

 

天然宝石のエメラルドより、緑の発色がきれい。  だから人口宝石のほうが良い・・・とはならないところが面白い。

 

 

 

形が天然ではありえないような感じ。

 

きれいな赤です。

 

スターの線状の反射光、  カメラのフィルターにも、この効果を出すものがあります。

 

 


色の発色の仕組みは微妙なんだ。

 

 

 

 

 

 

 

5番目に紹介したパパラチアと色合いが似ています

 

炭素を含んでいるので黒っぽく見えるとのこと。  炭素も結晶になるとダイヤだ。

 

 

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国立科学博物館 「元素の不思議」#7 第4周期の元素たち 

2012年10月03日 | 自然科学

国立科学博物館 「元素の不思議」シリーズ再開です。

会期終了日も10月8日(日・祝)に迫ってきました。   

最初にお詫びです。  先回の記事でカリウム、カルシウムを第3周期の元素として紹介しましたが、第4周期の元素が正しく、お詫びして訂正します。

 

まず、スカンジウム。  名前の由来をみると、やはりスカンジナビアの地名からきている。

知らない金属でしたが、最初に使われたのがソ連の潜水艦の弾道ミサイルの先端部カバー。  氷の下から、海氷を貫通してもミサイルが壊れないほどの強度が得られたようだ。

レアメタルの一つでもある。

 

 

照明や合金の添加剤として幅広く用いられている。

 

チタンは有名。  用途もさまざまなものがありますが、ホワイトチョコレートにもつかわれているにはびっくり。  化粧品や広辞苑の紙にも。

 

 

 

 

 

バナジウムもスカンジナビア系の名前なんだ。

 

 

 

なんでベニテングダケと思って調べたら、ベニテングダケやホヤはバナジウムを多く含んでいるらしい。  しかし、ベニテングダケは毒キノコだ。

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国立科学博物館 「元素の不思議」#6 第3周期の元素たち その2

2012年09月24日 | 自然科学

22日(土)から私の机の取替えでまる2日間、格闘。  やっとブログが書ける状態になりました。  とりあえず元素の不思議を続けます。

第3周期の元素は8個。   今日は4個目のケイ素から

 

単体のケイ素。  黒い氷飴のようだ。

 

哺乳瓶の乳首から、ガラス製品や半導体の材料など、幅広く利用されている。

 

光ファイバーも石英ガラスが素材だ。   上の段にある光ファイバ母材を垂直にして熱し、自重で引き伸ばされたものが、右下の光ファイバになる・・・そうめんのようだ

 

次はリン。  小さい頃、墓場などで火の玉を見た話をよく聞いたが、リンが燃える現象だとの説明を本で読んだりして安心した記憶がある。

 

リンは生物にとっての必須元素で、エネルギー通貨といわれるATPの構成要素。  

一方、洗剤などで使われ、排水に高濃度のリンが含まれるため、微生物の異常繁殖の原因になったため、現在は使われていない。

 

マッチがなつかしい。   側面のこする部分に赤リンが使われている。

 

硫黄。  蔵王温泉や白骨温泉を思い出します。  

 

火山国日本では、硫黄は大量に産出し、主要な輸出産品になっていたが、石油脱硫装置からの硫黄に地位を奪われた。
国内の硫黄鉱山はすべて閉山となっている。

 

湯の花からゴムの柔軟剤まで幅広く使われている。

 

塩素。  消毒などで使われています。  昔、美空ひばりが塩酸をかけられた事件を思い出しました。

 

 

 融雪剤の塩化カルシウムは植生や鉄製品への悪影響が近年言われています。 雪国に行く機会が少ない私には、融雪剤そのものにお目にかかっていない。

 

 アルゴンは電球のなかのガスとして、小さい頃から知っていましたが、それ以外の用途は知らないですね。

 

 

 

ここからは第4周期の元素たちです。 

 

カリウム。  青酸カリなど、毒物の印象が強いのですが、生体の必須元素であり、肥料の三要素としても大事なもの。

しかし、反応性が激しく水に触れたりすると燃焼し、水素ガスを発生して爆発することもあり、危険物に指定されている。 

 

カリウム単体は瓦のような金属です。 

 

アルカリ電池にも使われている。 

 

 カルシウム。  石灰岩の主成分ですが、石灰岩ももとはサンゴなどの生物の死骸が積もってできた産物なのだ。

 

 

 骨などの骨格形成でお世話になっています。

 

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国立科学博物館 「元素の不思議」#5 第3周期の元素たち

2012年09月21日 | 自然科学

第3周期の元素たちです。

 身近な元素が多い。

 

ナトリウムは金属・・・塩のイメージで金属とは思っていなかった。  手で持つと指などの水分と反応して皮膚が侵されるので危険物。 

 

金属単体は、灯油とは反応しないので灯油にのなかで保管されている。

体との関係をウィキペディアから引用します。

「生体にとっては重要な電解質のひとつであり、ヒトではその大部分が細胞外液に分布している。神経細胞や心筋細胞などの電気的興奮性細胞の興奮には、細胞内外のナトリウムイオン濃度差が不可欠である。細胞外濃度は 135–145 mmol/l程度に保たれており、細胞外液の陽イオンの大半を占める。そのため、ナトリウムイオンの過剰摂取は濃度維持のための水分貯留により、高血圧の大きな原因となる。」

私も高血圧気味。 塩分のとり過ぎとの関係がイマイチわからなかったのですが少し納得。

 

マグネシウムです。  私の持っているカメラのボディもマグネシウム合金。

動植物の必須ミネラルの一つ。

金属単体は軟らかい。 ・・・そう見えないけど。

 

豆腐を作るときのにがりが酸化マグネシウム。

 

マグネシウムを多く含む苦土オリビン。   苦土何とかという鉱石は多く、名前の苦は、苦いことから来ている。

 

アルミニウム。  1円玉に使われているので安っぽいイメージだけどナポレオンの王冠に使われたのは有名な話

 

 

 アルミ缶にはお世話になっています。

 

 ルビーやサファイヤがとれる鉱石。 今では人造でできるとか。  硬いので研磨剤にも用いられる。

 

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国立科学博物館 「元素の不思議」#4 第2周期の元素たち

2012年09月16日 | 自然科学

第2周期の元素の個別展示です。

リチウムイオン電池はよく使われていますが、金属の形でみるのは初めてでした。


リチウムの金属棒です(ピンボケでスミマセン)。   ドロンとした印象の金属です。

 

ウユニ塩湖の岩塩は知っていましたが、リシア電気石は知りませんでした。  熱や圧力を加えると、電気を発生する電気石でトルマリンと呼ばれる宝石の原石でもあります。

 

ベリリウムはアルカリ土類金属   

緑柱石、エメラルドの原石ですが・・なるほどです。

 

ホウ素は非金属元素なのですが、単体のサンプルを見ると金属そのもの。  ホウ酸団子は知っていますが他はしらなかった。

 

左上に曹灰硼石(テレビ石)があります。  
アメリカのカリフォルニアの干上がった塩湖などで産出されるもので、テレビ石の由来は、文字の書かれた紙の上におくと、拡大鏡のように下の文字が映る事から。
スライムも知らなかったのですが、粘土状で子供の玩具としてヒットしたものだとか。

 

次は炭素。  太陽系での存在量も多い。

 

 

 

 

石炭が黒光りして綺麗でした。  北菱美唄炭鉱の滝ノ沢露天坑産出で7000カロリーの熱量

 

窒素です。  窒素だけの気体に生物をいれると窒息して死んでしまうことから、ドイツ語の「窒息させる物質」の和訳で窒素という名前がついたとか。
説明だけでも息苦しい。

 

植物の肥料の3要素の一つであり、生体にとっても必要な元素。

大気中に78%もありながら、このままでは取り込めず、微生物などがつくる窒素化合物を摂取して体内に取り込んでいる。

中央にダイナマイトがありますが、主成分のニトログリセリンが狭心症の治療薬でもあるのは興味深い。

 

酸素。  地球の誕生時、大気中にはほとんどなかった酸素、生物の誕生とともに光合成により、大気の21%を占めている。

もっとも、古代には最大35%まで上昇し、昆虫や両生類の巨大化に影響したとの説も。

また、生物にとっては必須のものだが、酸素はまた有害なものでもある・・・医療用の酸素吸入マスクの酸素比率は30%に抑えられている。

・・・

 

酸素ガスボンベの色は黒と決められている。

 

フッ素。   小さい頃は虫歯予防でフッ素の名前を良く聞いた。

しかし、ウィキペディアなどで調べると、1800年代、フッ素の単体分離の実験中、もれ出たフッ素を吸って中毒になり、死亡した人も結構います。

非常に反応性が高く、水さえ燃やしてしまう。  ウラン濃縮の材料としても使われています。

 

フッ素は無害のように思っていましたが妄信でした、単体は非常に有害な元素。   ただし、化合物はそうではないようです。

 

カルシウムとフッ素の化合物、蛍石。  古くは、製鉄用の融剤で有名ですが、カメラなどの高級レンズ材にも使われています。

 

誘蛾灯のように、都会の夜に輝くネオン。  ネオン単体は反応性がないので、放電管によるネオンサインとしての利用がほとんど。

 

右の黒いものは昔の卓上電卓。 数字表示にネオン管が使われていた。

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国立科学博物館 「元素の不思議」#3 宝石の元素

2012年09月15日 | 自然科学

今日は第2周期の元素で、リチウムからネオンまで8種類あります。

それぞれ工夫した展示で、面白い。


まず、私には縁のない宝石

 

マグネシウムは私の誕生石のガーネットの素になっている。


ピンボケになったガーネット。   でもいい色ですね。

 

アクアマリンとエメラルドは兄弟で、発色の違いは微量成分の違い。

昔、ベリリウムをスピーカーの高音部に使ったヤマハのスピーカーが一世を風靡しましたが、その高音部のスピーカー(ツィーター)が緑色に輝いていたのも今、納得。

 


エメラルドです。  トルコのトプカピ宮殿の宝物館で、いやというほど大きいエメラルドをみて食傷気味。

 

ありふれてはいますが、水晶 も紫のアメシストになると、いい色。

 

マグネシウムがもう一度でてきます。  先ほどのガーネットからアルミの元素がないものです。 ペリドットって聞かないなー

 

ルビーはアルミニウムの鉱物だったのだ。  微量成分のクロムがきれいな発色の要因だって。

 

宝石の王様ダイヤモンド。   微量成分で黄色やブルーの発色もするのだ・・・見たことないけど

 

翡翠はナトリウムとアルミニウムが主成分なのだ。  翡翠はカワセミの中国名。  虹色に輝くカワセミの羽が宝石の名前の由来らしい。

 

 真珠は鉱物の宝石と違って、柔らかな光の反射が特徴。   冠婚葬祭などノーマルな儀礼でよく使われるのも分かります。

 

 

ナトリウムは成分の組合せで翡翠になったり、このラピスラズリになったり、変身ぶりが見事。

 

トルコ石って銅が主成分だったのだ。   トルコ旅行の際、トルコ石の販売店で多くの品を見ましたが、さまざまな文様と青の微妙な違いがあったのを思い出しました。

 

ケイ素も水晶のみではなく、オパールも。

 

アルミニウムが主成分とは・・サファイアの青の深みがいい。

 

トパーズはアルミとケイ素、フッ素だ。   青のトパーズの多くは放射線処理をされている!


 

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国立科学博物館 「元素の不思議」 #2 元素の発見者たち 

2012年09月12日 | 自然科学

「元素の不思議」シリーズに戻ります。


今日は、元素発見物語と元素の世界の1番目 水素を紹介します。


元素発見物語は、パネル説明と学術史なので、興味のない方は退屈かもしれませんが、ここ100年で人類が知り得たミクロの世界の歴史が分かります。



 


 



 



 


 


 



 


 昔は、原子核の周りを電子が一定の軌道で回っていると習った記憶があるのですが、今は違うのですね。




 


 



 


 これからが、この特別展のキモとなる元素の世界です。 



 


 まず、水素



 




 


なんで自動車が?と思ったら、水素ガスで動く、次世代の燃料電池自動車だった。 




 


 



 


 



 


 水素を供給するシステムも。   水素ガスは反面、福島の原子炉の爆発でも有名なように、爆発の危険が伴う。




 

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国立科学博物館 「元素の不思議」

2012年09月08日 | 自然科学

9月6日(木) 病院の帰りに、国立科学博物館の特別展 「元素の不思議」に行ってきました。

約4時間、堪能。   撮影もOKで500枚ほど撮りました。  

元素って展示が難しいだろうな・・・と思ったのですが、博物館の関係者の皆さん、知恵を絞って、面白く分かりやすく展示されていました。

夏休みに合わせた特別展で、子供向けが主であることは間違いないのですが、大人も十分に楽しめる内容でした。

 

会場内のマップです。

 

順番に見ていきます。  最初に「世界は元素でできている」のコーナ

それでは、不思議発見の旅へ

惑星のかけらである隕石

 

 

月が地球の分身だったとは知らなかった。  その月からもカケラが飛んできていたとは。
もう一つ、火星からの隕石もありましたが、撮影失敗でカットしました。

 

 

 

海の成り立ちが分かります。

 

大気の成り立ちも壮大なプロセスの結果なんですね。

 

 

 

 

 

人間の体の元素の重量、酸素が61%でダントツ。  水の主成分だから当然か

 

 

微量な元素も私達はいろんな食物からとっている。  バランスよく食べることは大事なことなのだ。

 

おいしそうな朝ごはん 米は活動エネルギーの元だ。  ・・・・実はエネルギーのとり過ぎで困っているのだ。

 

西洋の朝定食、私は和のほうが好きですね。

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科学博物館 地球館 #9 宇宙・物質・法則 

2012年05月10日 | 自然科学

科学博物館シリーズもラストを迎えました。
今日は「宇宙・物質・法則」をテーマとしたB3Fの展示を紹介します。

テーマからして難しい話が多いので、展示にも工夫を凝らしていましたが、見学する人は他の展示フロアより少ないようでした。

 

キログラム原器がただ一つの現役の原器とは知らなかった。

 

銀河の形を上面や側面から分かるようにしたガラス。   装飾にもいい。

 

隕石は日本館の展示にもありましたが、この隕石は大きい。

 

素粒子を見る霧箱。  青暗い箱の中が絶えず、変化しており、素粒子が通っていることが分かる。

改めて、自分も自然科学が好きなんだなと思った今回の見学でした。
以上で、科学博物館は終わります。 

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