鉄単語

鉄 鉱石を精錬する事で鉄は生産される。鉄は合金として加工されることで様々な特性を持った金属材料に変化させる事が出来、それら合金は様々な道具、製品、構 造材他、各種産業ならびに一般生活に於いて極めて広い用途で使われている。人間社会に無くてはならない金属素材の一つである。

鉄といえば、「錆びる」と思う人も多いだろう。しかし、現在では純度99.9999%の超高純度鉄が東北大学により製造に成功しており、この超高純度鉄は柔らかくて錆びにくく、酸や極低温にも強いという鉄のイメージをことごとく覆すような性質を持つ。つまり、われわれが知っている鉄の性質とは鉄合金の性質にすぎなかったのだ。

銅を「あかがね」、銀を「しろがね」と呼ぶように鉄を「くろがね」と呼ぶ事もある。

さて、鉄はそもそもどこから来たのだろう？　地下？　鉄鉱脈？　それはある程度正しい。

しかし、もっと根源的な問題へと掘り下げれば、今は亡き、見知らぬ、名も知れぬ恒星から生まれた事になる。

時間を遡って宇宙がビッグバンで誕生してから1億年頃まで戻ろう。

その頃の宇宙に存在する元素の大半は水素とヘリウム、そしてごくわずかのリチウムやベリリウムぐらいしかなかった。それらを材料にして宇宙で最初の恒星たちが生まれる。

恒星の中では原子核融合で起こる様々な反応によって、炭素・窒素・酸素など、より重い元素が作られていった。また、ある程度巨大な質量を持つ恒星中心部では、より強力な圧力と超高温によって酸素よりも更に重い様々な元素が次々と作られ、最終的に鉄のコアを形成するに至る。

鉄のコアが完成した段階で、その恒星の原子核融合反応は終了する。核融合反応による反発力という「支え」を失った恒星は自らの質量を支えきれずに、急速に恒星の中心部に向けて落ち込んでしまう。いわゆる「重力崩壊」である。

重力崩壊時に急速に恒星中心部へ落ち込んでいった物質が中心部のコアに激しく衝突する事で外側へ強力な衝撃波が反射する。よって、莫大なエネルギーと恒星を形作っていた大量の物質は外側へと爆発的に拡散してゆく。これが超新星爆発である。

超新星爆発によって、恒星の内部にあった様々な元素は宇宙空間へ拡散してゆく。また、超新星爆発の強大なエネルギーによって、鉄よりも重い元素が作られる。

こうして、拡散していった物質は超新星残骸という星雲状の広がりとなり、宇宙空間の分子雲などに対し収縮等の影響を与え、その中でも物質の密集した箇所で新たな恒星の素となる原始星が形作られてゆく。

星間物質の密集により、引力は増大し、周辺への影響を加速度的に増してゆく。この過程で、恒星や惑星の原型が次々と形成され、かつて超新星爆発によって宇宙の塵と化した恒星を構成していた物質は「次の世代」の恒星や惑星の材料となって生まれ変わる。

現在の太陽や地球を含む太陽系の惑星群はもちろんの事、私たち人間などの生物を形作っている水素・酸素・炭素・窒素・リン……生命活動に欠かせない元素たち。更には他のありとあらゆる物質もすべてが、かつて存在した名も知らぬ恒星から生まれたものなのだ。

そして何よりも、「鉄」もその中の一つであることを忘れてはならない。