あなたは周期表をどのくらい知っていますか？ 私たちのシリーズ「元素」では、観測可能な宇宙の基本的な構成要素を探り、それがあなたの生活にどのように関係しているかを一つ一つ明らかにしていきます。
それは、きらきらと硬いこともあります。
きらきらと硬いこともあれば、柔らかくはかないこともあります。 サッカーボールのような形をしていることもあります。 炭素はすべての生き物の骨格であり、私たちが知っている地球上の生命の終わりをもたらすかもしれません。 石炭とダイヤモンドが同じ物質でできているのはなぜでしょう？ 5675>
1.
あらゆる生物に、そしてかなりの数の死んだ生物にも含まれている。 水は宇宙の溶媒かもしれない」と、ナタリー・アンジェは科学入門の古典「ザ・カノン」で書いていますが、「炭素は生命のダクト・テープ」なのです。 炭素はダクトテープであるだけでなく、とんでもないダクトテープなのだ。 原子を互いに結合させ、人間、動物、植物、岩石を形成する。 そのため、このような「曖昧」な表現が使われるようになった。 原子番号6、化学記号C、陽子6個、中性子6個、電子6個。 宇宙では水素、ヘリウム、酸素に次いで4番目に多く、地殻内では15番目に多い元素である。 水素とヘリウムがビッグバンの衝撃で生成されたと考えられているのに対し、炭素は超新星爆発でアルファ粒子が蓄積し、超新星核合成と呼ばれるプロセスで生成されたと考えられている。
3. 炭素の名前は石炭に由来する
人類は何千年も前から炭素を石炭や燃焼後の灰として知っていましたが、1772年にアントワーヌ・ラヴォアジエが、それが実際にはユニークな化学物質であることを明らかにしたのです。 ラヴワジエは、直径3mのレンズを使って太陽の光を集光する装置を使った。 この太陽炉という装置を使って、ガラス瓶の中のダイヤモンドを燃やした。 瓶の中の残留物を分析し、ダイヤモンドが炭素のみで構成されていることを明らかにした。 ラヴワジエは、1789年に出版した教科書『Traité Élémentaire de Chimie』の中で、初めて炭素を元素の一つとして挙げている。 炭素という名前は、フランス語のシャルボン（石炭）に由来する。
4つの結合を形成することができ、他の多くの元素と結合して何十万もの化合物を作り、そのうちのいくつかは私たちが毎日使っている。 (プラスチック、薬、ガソリン！）さらに重要なのは、これらの結合は強度と柔軟性を兼ね備えていることです。
オレゴン州コーバリスにあるオレゴン州立大学の無機化学の教授であるMay Nymanは、炭素はほとんど信じられないほどの範囲を持っているとMental Flossに語っています。 「すべての生命体を構成し、それが作る物質の数では、脂肪、糖、膨大な多様性があります」と彼女は言います。 化学者がカテネーションと呼ぶプロセスで、炭素は鎖や環を形成します。 すべての生物は、炭素（窒素、水素、酸素、その他の元素を含む）の骨格の上に構築されています。 つまり、動物、植物、あらゆる生物細胞、そしてもちろん人間も、異種結合の産物なのだ。 私たちの体は、重量にして18.5パーセントが炭素です。
そしてまだ、無機物にもなり得るとナイマンは言います。
6. 最近になって、2つの新しい形が発見されました。
炭素は、グラファイト、ダイヤモンド、フラーレン、グラフェンの4つの主要な形で見つかります。 「構造はカーボンの特性を支配する」とナイマンは言う。 グラファイト（「筆記具」）は、炭素のシートがゆるやかにつながって、鶏の針金のように形成されたものである。 鉛筆で何かを書くということは、黒鉛の層を紙の上に引っ掻くことに他なりません。 一方、ダイヤモンドは3次元的につながっています。 この非常に強い結合は、膨大なエネルギーがないと切れない。 フラーレンは1985年に発見されました。科学者グループがグラファイトにレーザーを照射したところ、炭素ガスが凝縮し、それまで知られていなかった60個と70個の原子を持つ球状の分子になったのです。 フラーレンは、このサッカーボール状の分子でジオデシックドームを作ったことで有名な奇人発明家バックミンスター・フラーにちなんで命名された。 5675>
炭素の仲間で最も若いのはグラフェンで、2004年に Andre Geim と Kostya Novoselov が即席の研究室で偶然に発見したものです。 彼らはスコッチテープを使って、グラファイトの塊から原子1個分の厚さの炭素シートを引き剥がしたのです。 この新素材は、非常に薄く、強い。
7. ダイヤモンドが「氷」と呼ばれるのは、その外見からではなく、熱を伝える能力によって、触ると冷たくなるからです。 そのため、マイクロチップのヒートシンクとして理想的です。 (ここでも、ダイヤモンドの3次元格子構造が活かされている。
8. 遺物の年代測定に役立つ-偽物の証明も可能
アメリカの科学者ウィラード・F・リビーは、遺物に含まれる放射性炭素の量を分析し、年代を測定する方法を開発し、1960年にノーベル化学賞を受賞しました。 放射性炭素年代測定法は、生物に含まれる炭素の放射性物質であるC14の崩壊を測定する方法です。 50,000年前の物にも使用できます。 炭素年代測定法は、アルプス山脈で発見された5300年前の氷人エッツィの年齢を決定するのに役立った。 また、ウィンチェスター大聖堂にあるランスロットの円卓が、アーサー王の時代とされる数百年後に作られたものであることも証明されました。
二酸化炭素（CO2）は、地球を包むガス状の毛布の重要な一部であり、生命を維持するのに十分なほど地球を暖かくしています。 しかし、炭素を主成分とする化石燃料を燃やすと、より多くの二酸化炭素が排出されるため、地球温暖化に直結してしまいます。 そこで、二酸化炭素を除去・貯蔵する方法として、木を植えて発電し、その際に発生する二酸化炭素を回収して地下に貯蔵する「二酸化炭素回収・貯蔵型バイオエネルギー」が提案されています。 また、海を人工的にアルカリ性にし、CO2をより多く結合させる方法も検討されている。 森林は光合成によってCO2を吸収するため、天然の二酸化炭素吸収源ですが、人間の活動は森林のCO2吸収効果を打ち消し、上回ってしまいます。 要するに、私たちが大気中に作り出した過剰なCO2に対する解決策は、まだ見つかっていないのだ
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