ビスマス

ビスマス（Bismuth）

ビスマスは原子番号83の元素で、元素記号はBiです。日本では「蒼鉛」とも呼ばれ、微細な特性と多様な用途で知られています。ビスマスの名称は、ドイツ語の「Wismut」に由来しており、これは1472年に遡る施行に用いられた用語から派生したものです。初期には、アンチモン、錫、亜[[鉛]]などの金属と混同されることが多かったため、ビスマスの特性が認識されるまでには時間がかかりました。

特徴

ビスマスは淡い赤みがかった銀白色の外観を持つ金属で、柔らかくて脆い性質があります。この金属は、表面に酸化膜が形成されることで虹色に輝く場合があり、この構造色は特有のものです。電気伝導性と熱伝導性はあまり高くありませんが、半[[金属]]としての特性も持っています。また、融点は271.3°Cと算出されており、常温での安定性が保たれます。特に注目すべきは、ビスマスが凝固する際に体積が増加する性質と、常温での強い反磁性を持つことです。

この反磁性の特性を利用すると、ビスマスを載せた皿が水面に浮かび、強力な磁石を近づけると反発して動く様子が観察できます。実にユニークな物質で、様々な応用が可能です。

産出

自然界では、ビスマスは主に硫化物の形式である輝蒼鉛鉱（Bi2S3）として出現しますが、単体の自然蒼鉛（Bi）としても確認されています。実際の鉱工業では、主に鉛、モリブデン、タングステンの精製過程で得られる副産物として生産されています。18世紀にはフランスのクロード・F・ジョフロアによって、ビスマスが単体で存在することが確認されました。日本では、恵比寿鉱山や足尾鉱山での副産物としての採取が行われています。

用途

ビスマスは、その特性から様々な分野で利用されています。医薬品の原料として、特に整腸剤の成分として日本薬局方に収載されています。さらに、単体ビスマスやカドミウム、錫、鉛、インジウムなどとの合金によって、低い融点を持つ合金が形成されます。この特性は、鉛フリーはんだにおける利用や低融点合金（ウッド合金など）の製造に役立っています。

さらに、ビスマスは大きな熱電効果を示すため、テルルとの合金は熱電変換素子として実用化されています。ビスマスを含む化合物は、高温超伝導体の材料としても重要で、「ビスマス系高温超伝導物質」として知られています。また、高い比重と低融点の性質から、鉛の代替材としても注目され、散弾や釣り用の錘、鉛・カドミウムの代替として黄銅への添加、さらにはガラス製造にも用いられています。

同位体

ビスマスの同位体はすべて放射性ですが、209Biは長らく安定同位体として誤解されていました。2003年の測定によって、この同位体は非常に長い半減期を持つ放射性同位体であることが明らかになり、その半減期はおよそ（1.9 ± 0.2）× 10^19年にも及び、現在の宇宙年齢の9桁以上という驚異的な数字です。同位体の中には、がん治療に期待されるビスマス213も存在します。

ビスマスの化合物

[ビスマス]]は医薬品としての利用にとどまらず、収斂作用を持つビスマスの化合物は、腸粘膜におけるタンパク質との結合による炎症軽減効果を持ち、整腸剤として幅広く利用されています。主なビスマス化合物には、酸化ビスマス]や次没食子酸[[ビスマス、輝蒼鉛鉱、塩化酸化ビスマスなどがあります。これらは医療や化粧品などさまざまな分野で重要な役割を果たしています。

ビスマスはその独特の性質により、今後も新たな用途が開発されることが期待される元素です。

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