天体と元素の物語

太陽系の準惑星にちなんで名づけられた元素の名前はなんでしょう？
―天体と元素の物語（３）－京都薬科大学 名誉教授 桜井 弘
１．バストネスの重い石
１７５１年、スウェーデンの化学者・鉱物学者のアクセル・フレドリク・クルーンステッ
ト（１７２２‐１７６５）は、バストネス鉱山で銅とビスマスの鉱石の中から見つかった不思議な鉱物を紹介しました。重くて大きいので「バストネスの重い石」とよびました。バストネス鉱山を所有する裕福な家に生まれた ウ ィ ル ヘ ル ム・ヒ ー ジ ン ガ ー（１７７６‐１８５３）（若いころは、ヒージング）（図１）はこの鉱石に興味を持ち、それまでにバリウ
ム、塩素、マンガン、モリブデンとタングス
テ ン を 発 見 し て い た 化 学 者・薬 学 者 のカール・ヴ ィ ル ヘ ル ム・シ ェ ー レ（１７４２‐
１７８６）に分析を依頼しましたが、よくわかりませんでした。そこで彼は、カロリンスカ医学研究所のイェンス・ヤコブ・ベルセリウス（１７７９‐１８４８）（図２）と と も に 研 究 し、１８０３年 に 未 知 の 酸 化 物 を 発 見 し ま した。彼らは、これを２年前に発見された小惑星（現在は準惑星）ケレス（またはセレス、Ｃｅｒｅｓ、図３）を記念して「セリウム」と名づけました。小惑星から名づけられた最初の元素名となりました。同時に、「バストネス の 重 い 石」も「セ ラ イ ト（ｃｅｒｉｔｅ）」と よぶようにしました。
ところが、同じ年の１８０３年に、ドイツの化学者マルティン・ハインリヒ・クラプロート（１７４３‐１９１７）も同じ鉱山から得られた

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図１．ウィルヘルム・ヒージンガー
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ｈｅｌｍ_Ｈｉｓｉｎｇｅｒ

図２．イェンス・ヤコブ・ベルセリウス（元素記号をアルファベットで表わす方法を提案．セリウム、セレン、トリウムを発見）
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ＨＩＲＯＭＵ ＳＡＫＵＲＡＩ
鉱石から新元素を発見し、別の名前をつけました。元素の名前のつけ方の事情については、ベルセリウスが残した記述が興味深いので 引 用 し ます。
「この鉱物（バストネスの重い石）は１８０３年まで忘れ去られていたが、この年にＭ.Ｈ.クラプロート、およびＷ.
ヒージンガーと私が同時にそれをしらべた。われわれは新物質を発見し、
ク ラ プ ロ ー ト は そ れ を 黄 土（ｔｅｒｒｅｏｃｈｒｉｔｅ）と呼んだ。ヒージンガーと私はそれを酸化第一セリウム（ｃｅｒｏｕｓｏｘｉｄｅ）と名づけた。なぜなら、より高 ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ.ｗｉｋｉｐｅｄｉａ.ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ａｓｔｅｒｏｉｄ_ｂｅｌｔ
次の酸化物が存在し、その二つの酸化物は異なった色と性質を持つ塩をつくるからである。セリウム（ｃｅｒｉｕｍ）という名の根拠はケレスの名からとった。クラプロート は そ れ を セ レ リ ウ ム（ｃｅｒｅｒｉｕｍ）と変えたが、こちらの名称はまもなく棄てられた。鉱物はおもにケイ酸第一セリウムからなるので、セライトという名称がつけられている。
セリウムはのちに他の場所から採れる鉱物からも発見された。たとえば、ガドリン石、褐簾石、アラナイト、イットロセライト、フッ化セリウムなどである。」
この元素の命名をめぐっては、国を超えた権利の争いとしてよく知られ Ｉｍａｇｅ Ｃｒｅｄｉｔ ： ＮＡＳＡ／ＪＰＬ‐Ｃａｌｔｅｃｈ／
ＵＣＬＡ／ＭＰＳ／ＤＬＲ／ＩＤＡるようになりました。なお、ベルセリウ 図３．太陽系の火星と木星の軌道の間にある小スとヒージンガーの分析の目的は、イ 惑星帯（上）とその一員のケレス（下）ットリアを探すことであったらしいのです。彼らはイットリアを発見できませんでしたが、そのかわりセリウムを発見できたのです。今でいうセレンディピティと言えるでしょう。

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２．発見から単離まで１００年以上を要した元素
その後、この酸化物から純粋な金属セリウムを単離しようと多くの研究者が取り組みましたが、なかなかうまくいきませんでした。１８７５年になり、アメリカの化学者ウィヘルム・フランシス・ヒルデブラント（１８５３‐１９２５）とトーマス・ヘルベルト・ノートン（１８５１‐１９４１）が、溶融した塩化第一セリウムを電気分解して金属の塊を得ましたが、それもまだ不純物を含んでいました。さらに１９１１年になり、アメリカの化学者・発明家のアルカル・ヒルシュ（１８８５‐１９３８）がアマルガムを用いて純粋な金属を得ることに成功しました。最初のセリウム酸化物の発見から１００年以上もの歳月が流れていました。数えきれないほどの多くの研究者の長い間の努力で純粋な元素の単体が得られたのです。
原子番号５２のセリウム（Ｃｅ）は現在では、第３族、第６周期に属する１５元素からなるランタノイド元素の２番目の元素に分類されています。酸化物が研磨剤として用いられるほか、ガラス添加剤、製鋼原料、化学反応の触媒としても使用され、現代の生活に欠かせない重要な役割を果たしています。
３．初めて発見された太陽系の小惑星
イタリアのシシリー島の天文学者、数学者そして神学者であったジュゼッペ・ピアッ
ツィ（１７４６‐１８２６）（図４）は、自らがつくったパレルモ天文台で、１８０１年１月１日に恒星とは異なった動きをする天体を観測しました。「わずかに光り、木星の色をして、８等星くらい」と書きました。はじめは彗星ではないかと考えましたが、観測を重ねるうちに、その天体は太陽の光の中に消えてしまいました。そこで、太陽系の新天体ではないかと考えて、当時知られていたティティウス・ボーデの法則（太陽系の惑星
図４．ジュゼッペ・ピアッツィの太陽からの距離は簡単な数列で表せる
ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ.ｗｉｋｉｐｅｄｉａ.ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／という法則）を使って１月２４日に新天体のＧｉｕｓｅｐｐｅ_Ｐｉａｚｚｉ
報告をしました。新星の正確な軌道は、それまで知られている方法では計算できませんでしたが、ドイツの数学者のカール・フリードリヒ・ガウス（１７７７‐１８５５）が新天体の新しい計算法を提案したところ、その年の１２月７日に予測通りの位置にその天体が現れました。当時、科学雑誌「ＭｏｎａｔｌｉｃｈｅＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｚ」の編集長をしていたドイツの天文学者フランツ・フォン・ツァハ（１７５４‐１８３２）とヴィルヘルム・オルバース（１７５８‐１８４０）が、予測された位置の２０

ＨＩＲＯＭＵ ＳＡＫＵＲＡＩ近くで新天体を再発見することに成功したのです。このため、ガウスは天文学の分野でも名声を得ることとなっただけでなく、ピアッツィの予測が正しく、新星は彗星でなく小惑星であることを証明することになりました。
ピアッツィは、新星の名前をローマ神話の農業の女神ケレスとナポリ王の名前からケレス・フェルディナンディアを名づけましたが、国王の名前は政治的理由から省かれて「ケレス」とよばれるようになりました。
ケレスは最初に発見された、小惑星帯の中で最大級の小惑星であり、２００６年からは準惑星に分類されています。
［文献］
１） ウィークス／レス タ ー 著、大 沼 正 則 監 訳：『元 素 発 見 の 歴 史２』、朝 倉 書 店、
１９８８年．
２） Ｄ.Ｎ.トリフォノフ・Ｖ.Ｄ.トリフォノフ著、阪上正信、日吉芳朗訳：『化学元素 発見のみち』、内田老鶴圃、１９９４年．
３） 桜井 弘編：『元素１１８の新知識』、講談社ブルーバックス、２０１７年．
４） ヒュー・オールダンシー・ウィリアムズ著、安部恵子・鍛原多惠子・田淵健太・松井信彦訳：『元素をめぐる美と驚き 周期表に秘められた物語』、早川書房、２０１２年．

桜井 弘
お詫びと訂正２０２２年５月号（Ｐ.２０）、および７月号（Ｐ.１８）の参考文献の項目に、以下の誤りがございました。謹んでお詫び申し上げ、以下の通り訂正いたします。
（誤）坂上正信 → （正）阪上正信

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