(57)【要約】【課題】  炭素質からなる燃料は燃焼してエネルギーを生成するが、その時、一酸化炭素（ＣＯ）や未燃焼の炭化水素（ＨＯ）を二酸化炭素（ＣＯ２）に転換する。また、二酸化硫黄（ＳＯ２）を出し環境の温暖化に弾みをつける。【解決手段】  ランタニド元素は多くの化合物の痕跡量として含まれるが、一般式Ｌｎ３＋で表される。三価のイオンはカルシウムイオンＣａ２＋とほとんど同じイオン半径を持っているので、結晶格子中でカルシウムイオンのサイトを容易に置き換える。その結果として、たくさんのカルシウム鉱物が風化をうけて分解するとランタニド元素は環境中に放出されるが、これらのイオンは不溶解性の炭素塩やリン酸塩の形で沈殿し環境中を大きく移動することはない。炭素質からなる燃料は燃焼してエネルギーを生成するがノックス（ＮＯｘ）類を窒素に分解する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗用車の排気ガスのクリーンアップする触媒としての酸化セリウムを添加する使用に関する請求
【請求項２】
ディーゼルエンジンの稼働するところに添加する酸化セリウムに関する請求
【請求項３】
石油・石炭の化石燃料を主エネルギー源とする燃焼室への添加する酸化セリウムに関する請求
【請求項４】
放射性物質の焼却後の地殻中に粘土（希土類）で封印する請求
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ＭＩＭ（金属粉末射出成形法）で使われる粉末を元素周期表と属に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】  一般的に、乗用車の排気ガス対策として、マフラー（消音機）にセラミックや金属の基板の上に酸化アルミニウムと酸化コーティングをしたもので、この中に白金やロジウムなどの触媒活性を持つ金属の微粒子を分散させている。【０００３】  ディーゼルエンジンは、おもに炭素質からなる径が数μｍの微粒子を放出する。この現象は燃焼室内の不完全燃焼である。過去に微細加工の特許公開があるが、このノズルの噴射孔は０．２である。機械加工で最小の孔である。０．８ｍｍの肉厚に対して限界でもある。その時の孔は０．０２ｍｍであって、燃焼室の完全燃焼を狙ったものであった。【０００４】  例えば、前記以外の例を挙げると、特願番号２０１２−２２６３９５での二酸化チタン粉末。
特公開２００３−３４２６０９【０００５】  大量の鉄分を含む土壌は、有機物質の関与によっていろいろな種類の酸化鉄やその他の化合物を生成する。三価の鉄、すなわちＦｅ（ＩＩＩ）が普通の状態であるが、これは容易にＦｅ（ＩＩ）に還元される。Ｆｅ（ＩＩ）のほうがＦｅ（ＩＩＩ）よりも毒作用はずっと大きい。【０００６】  国の進めてきた原子力発電計画は、１１年の３月１１日の事故以来、大きな転換期に来ている中で、再生可能なエネルギーとして石油・石炭・ガス等はいずれも炭素質である。【０００７】  前段のエネルギーの原料を燃料すると表題の一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄を排出するのであるが、コストとして廉価である。【０００８】  残念なことに、前段の排出されるガスは環境に悪影響を及ぼす。また、このような炭素質の微粒子はやがて肺に沈関するため、喘息や気管支炎などの呼吸器疾患の増加の原因とされる。【０００９】  さらにこれらの原子核の反応で、ケイ素や硫黄、マグネシウム、鉄などが生成する。
これらの核融合反応によってエネルギーが放出されるのだが、
鉄のところでこのプロセスは終了する。鉄−５６（５６Ｆｅ）は特別に安定な原子核であり、これよりも重い原子核をつくるには余分なエネルギーを吸収することが必要となる。だから普通の恒星では鉄よりも重い元素は生成しないのである。【００１０】  太陽における存在量の元素の十番までは、水素、ヘリウム、酸素、炭素、窒素、ケイ素、マグネシウム、ネオン、鉄、硫黄である。太陽の構成元素の内訳は、約９４％は水素、６％がヘリウムとなっている。残りの全部の元素を合わせても０．２％に満たない。【００１１】  ヒトの身体は、きちんと活動するには、２４種の元素を必要とする。これらの元素は必須元素と呼ばれる。われわれ人間の体内には地球上に存在するすべての元素が、少なくとも痕跡量は含まれている。人体の５０％が水分であるから、酸素と水素が著しく多い。酸素は骨の主成分であり、骨格はリン酸イオン（ＰＯ４  ３−）を含んでいて、普通の人体では９Ｋｇほどの重量である。だからカルシウムとリンが上位に来るのである。【００１２】  地殻に含まれる存在量は酸素、ケイ素、アルミニウム、鉄、カルシウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、チタン、水素が十番までの元素である。【００１３】  海水中に含まれる元素は、塩素、ナトリウム、マグネシウム、硫黄、カルシウム、臭素、炭素、ストロンチウム、ホウ素が十番までの元素である。【００１４】  大気中に含まれる気体元素とその存在比は、多い順から窒素、酸素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、水素、キセノン、ラドン、塩素が十番目である。【００１５】  前記のベストテンに炭素が入っていないのは、順位では１１番である。このベストテンの中に非金属元素が六つ、金属元素が四つ含まれている。金属の中では鉛と水銀が上位である。このどちらも健康阻害や環境汚染などで悪名高い歴史から二つの金属は鉄と亜鉛であり、どちらも工業上重要である上に、ヒトに対して必須元素として日々の食餌に欠かせない。【００１６】  地球自体や宇宙を構成する元素のほとんどが放射能を持っているということは、大多数の人にとって驚くべきことかもしれない。われわれの身体中の細胞一つ一つにも、何億という放射能の核種が含まれているし、それぞれに定まった速度で壊変している。自然界由来で、われわれの日々の食餌から供給されるために人体内に存在する放射能同位体としては１４Ｃとカリウム−４０（４０Ｋ）をはじめとし、ルビジウム−８７（８７Ｒｂ）、鉛−２１０（２１０Ｐｂ）、ポロニウム−２１０（２１０Ｐｏ）、ラジウム−２２６（２２６Ｒａ）、２３２Ｔｈ、２３８Ｕがあげられる。このほかには、痕跡量ではあるが、ストロンチウム−９０（９０Ｓｒ）、セシウム−１３７（１３７Ｃｓ）、プルトニウム−２３９（２３９Ｐｕ）、２４０Ｐｕがある。【００１７】  これらはみな核兵器の地上実験の結果生成したものや、原子力発電所の事故が環境を汚染した結果である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】  上記地球的課題である温暖化現象は、疑う余地がない、その原因の大部分は人間活動によってもたらされた可能性が非常に高い。１８世紀の産業革命以前は人間由来の排出は自然の吸収の範囲以内であった。現在のように石油・石炭の化石燃料を主エネルギー源として使い続けるシナリオだと、今世紀末には、平均気温、海面水位は上昇する可能性がある。各国の経済社会に甚大な影響を与えかねない。
【００１９】  上記の目的を達成するために、本発明は表題に元素の特徴が環境を守るのである。
【発明の効果】
【００２０】  本発明で大事なのは、人間生活、及び地球環境における重要性である。特にランタニド元素（希土類元素）が大事である。人体中のランタニド元素はどれも、われわれの食物連鎖に簡単に入ってこないし、かなりの量でも毒作用を示すことはない。不溶性のランタニド化合物、たとえば酸化物やフッ化物を実験動物にかなりの量を与えてみても、毒作用があることを確認できなかった。
【００２１】  医療におけるランタニド元素はヒトの体内の代謝を刺激し、血圧降下や血中コレステロール濃度の低下、血液凝固阻害、食欲減退などの影響が表れる。動物では動脈硬化症を阻止できる。
【００２２】  環境中のランタニド元素は多くの化合物に痕跡量として含まれている。一般式Ｌｎ３＋で表される三価のイオンは、カルシウムイオンＣａ２＋とほとんど同じイオン半径を持っているので、結晶格子中でカルシウムイオンのサイトを容易に置き換える。
【００２３】  その結果として、たくさんのカルシウム鉱物が風化を受けて分解すると、ランタニド元素が環境中に放出されるのだが、これらのイオンは不溶性の炭酸塩やリン酸塩の形で間もなく沈殿し、環境中に大きく移動することはない。その結果、生態系中でランタ二ド元素が見いだされることはない。
【００２４】  通常の場合には、植物の根は土壌中からランタニド元素を吸収しないので、植物体中のランタニド元素は、生育土壌中の濃度の一万分の一程度である。それでもある種の植物はランタニド元素を濃縮する性質を持っている。
【００２５】  これはおもにランタン、セリウム、ネオジウムで、存在度の大きなランタニド元素である。コケ類、シダ植物にもランタニド元素を濃縮するものがある。
【発明の効果】
【００２６】  本発明は、環境と人間への影響に従って、動植物自体に対する影響と、人間に対する影響を経済費用、医療費用、自然災害の三つに分類することが出来る。外来種の繁殖や酸性雨による作物と森林の損失、水質汚染及び大気汚染による損失、湖と湿地の過剰利用が旱魃を生み、蒸発するはずの水面が低下させて旱魃が増加した。
【００２７】  ここにきて、原子力発電所事故による放射性物質は前項に輪をかけて、森林、田地畑、川、海への汚染は自然界を最大に汚染したその費用は最悪の事態といえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】  放射性物質の焼却後、土壌中にランタニド元素を含む粘土で密閉する。【００２９】  乗用車の排気ガス対策として、酸化セリウムは触媒活性があり、酸素原子を貯える機能があるため、これによって一酸化炭素や未燃焼の炭化水素を二酸化炭素に転換するためには、添加剤としての利用方法。【００３０】  酸化セリウム触媒はまた、ノックス（ＮＯｘ）類を窒素に分解する機能を持っている。現在、新しく製造される自動車は、排気ガス転換器を備えているのだが、この中に白金やロジウムなどの触媒活性を持つ金属の微粒子を分散させている。酸化セリウムは単なる支持剤でなく、触媒作用として添加に利用する。
【実施例】
【００３１】  電気分解の応用で（＋）、（−）極にそれぞれのランタニド金属を連結して水（Ｈ２Ｏ）から水素を発生させて燃焼した。結果、水滴以外は表題のガスの検出は見いだせない。【００３２】  セリウムとは希土類元素（ランニド元素とも言う）。灰チタン石（ペロブスカイト）や褐簾石に含まれる。【００３３】  酸化セリウム（ＣｅＯ２）はセリウムの原料である。ベネトネス石（セリウム族希土類の炭酸塩鉱物）を加熱すると、セリウムは酸化されて不溶性の酸化セリウムの形で得られる。【００３４】  他の希土類の酸化物は塩酸で処理すると溶解するがセリウムだけが解けずに残る。これがセリウムの濃縮物である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】  不幸にして、日本の原子力発電所の福島の事故は、大きな社会問題となっている。ウランは周期表ではアクチニド元素の一員である。ウランは銀色の展性と延性に富む金属で、放射能を持っている。ウランの酸化物自体は溶解度は低いのだが、酸化されてウラニルイオン（ＵＯ２  ２＋）の形になると格段に水溶性が大きくなる。【００３６】  天然のウランには三種類の同位体が含まれる。２３８Ｕは全体の９９．３％を占め、半減期は４５億年、２３５Ｕ０．７％で半減期７億年、２３４Ｕは半減期２４．５万年で存在比は０．００５％となっている。２３５Ｕと２３８Ｕはいずれも長い壊変系列を作り、最後に安定な鉛の同位体（２０７Ｐｂ，２０６Ｐｂ）になる。【００３７】  核分裂性を持つ３元素（ウラン、トリウム、プルトニウム）である。いろいろな岩石中のウランと鉛の量を測定して形成年代をはかる年代決定法があり、ウラン−鉛法以外は、現時点ではわれわれには扱うには能力、技能を持ち合わせていなく扱うものでない。【００３８】  放射性物質が発生した以上、世界中から希土類の粘土を集めて、中性子吸収能力の大きなカドミウムとガドリ二ウムを含むホウケイ酸ガラスに酸化プルトニウムを混融させて、棒状に成形して、または酸化ガドリニウムジルコニウム（ジルコン酸ガドリ二ウム）埋蔵することである。【００３９】  汚染された土壌の表皮除去後、地衣類のＴｒａｐｅｒｉａ  ｉｎｖｏｌｕｔｅやシトロバクタ―属のバクテリアは、有機リン酸配分をグリセリン酸エステルとして、ウラニルイオンを容易に吸収・濃縮する。【００４０】  セリウムは三通りの環境にやさしい性質を持っている。前段で述べたように、酸化物が自動車の排気ガスを浄化するし、酸化物は有害金属を含む赤色顔料の代替えになる。さらに長寿命の低エネルギー電球の需要な部分を占めている。【００４１】  ヂィーゼルエンジンの稼働する場所の空気を改善するためにセリウムが有効である。ヂィーゼルエンジンは、主に炭素質からなる径が数μｍの微粒子を放出する。一台のヂィーゼルエンジン駆動の自動車が、１マイル走行するごとに放出する微粒子はおよそ３３０ｍｇほどである。【００４２】  普通のガソリンエンジン自動車なら、同じ条件なら２５ｍｇほどしかない。この種の炭素質微粒子を減少させる一方法としては、排気をセラミックス製のフィルターに通じ、この上で燃焼させる手法があるが、これは余分な燃料が必要になる。【００４３】  この燃料にセリウムを微量添加すると、その触媒作用によって炭素質微粒子が自然に燃えて消滅する。【００４４】  海洋は生命をはぐくみ、極めて肥沃な媒質だと通常考えられている。だが、これが正しいのは七つの海のほんの一部においてのみである。海洋はほとんど生物相の認められない空白地域である。日本も例外ではない。