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プロトンとは?

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水辺の波紋

プロトンとは?

水ってなんだ?

水は、水素と酸素というシンプルな原子の組み合わせによって構成されていることは学校の授業でも習いました。H2O(水)は、最も馴染み深い化学式ではないでしょうか。
生物は、水がないと生きていけないこと、そして水は、生活環境から産業まで様々なシーンでなくてはならない存在です。

しかし、あなたは、水のことをいったいどれくらい知っていますか? 水とはいったい何なのでしょう? それは、どこからきて、どういう特性をもっていて、どんな役割を担っているのか? この疑問に答えるには、ちょっと掘り下げた知識が必要になってきます。

「水ってなんだろう?」

私たちが生きていく上で水は、こんなに身近な存在でありながら、その特性は、実はよく知られていないというのが現状です。 水の存在は、あまりにも当たり前すぎるので、私たちは、こんな素朴な疑問すら持たないのかもしれません。

水について知ることで、水の素である水素(プロトン)についての理解も深まります。

「水の正体」とは? 水素(プロトン)って何?

水の素 プロトン

原子番号1番、陽子(H⁺)と電子(e⁻)が対になってできた「水素原子(プロトン)」は、宇宙で最初にできた物質です。 産業革命のころ、この物質は「水素」と呼ばれるようになりました。ギリシャ語の Hydro(水)と Genno(つくる)を合わせてHydrogen(水の素)と名付けられた「水素原子(プロトン)」は、あらゆる物質の生みの親であり、あらゆる生命の源である「水」の素でもあります。

その生い立ちは、137億年前の宇宙の創生期までさかのぼり、銀河や太陽よりも古い歴史を持っています。 それは、ビッグバンと呼ばれる宇宙の歴史の始まりまで、さかのぼります。ビッグバンで誕生した水素原子は、核融合によってヘリウムになり、リチウム、そして炭素、窒素、酸素などのお馴染みの原子を次々と生みだしました。

  • プロトン
  • こうしてできた原子が結合して分子となり、様々な物質ができていきます。 そして、分子の進化の過程で、水素原子(プロトン+電子)は電子放電によって酸素原子と結合し、水分子が生まれました。 水分子は水蒸気として宇宙空間を漂い、やがて銀河系や太陽、そして「水の惑星」地球を誕生させたのです。

    「ビッグバン宇宙論」は1946年ごろ、ロシア生まれのアメリカ物理学者ジョージ・ガモフが発表しました。「かつての宇宙は、超高温の小さな火の玉だった」という「ビッグバン宇宙論」は、宇宙背景放射(*1)の発見やインフレーション理論(*2)の提唱によって補強され、今日では、数多くの科学者に支持されている宇宙創成の理論です。

水素原子(H⁺)は、プロトンと呼ばれています。 プロトンとはギリシャ語で「第1位のもの」、あるいは「根源」という意味があります。 プロトン(H⁺)は、単独では真空の状態以外に存在できません。 しかし、近年の研究の結果、真空以外にもプロトン(H⁺)が唯一存在している場所があることがわかりました。 それは、水の中。

 

プロトン(H⁺)は、電子(e⁻)と共に水の中に存在することがわかっています。水の中に溶けた状態のプロトン(H⁺)は、電子(e⁻)を手放した陽子が、水素イオン(H⁺)として存在しています。当サイトでは、「水素原子」と「この水に溶けた状態の水素イオンのこと」をプロトンと呼んでいます

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