hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
DHCP 動作
クライアントは、DHCP offerに応答して、サーバにDHCPREQUESTメッセージでブロードキャストで送信し、提示されたアドレスを要求する。クライアントは複数のサーバからDHCP offerを受信しても、1つのDHCP offerしか受け入れない。DHCP requestメッセージで要求されたserver identificationオプションによって、サーバは、DHCP offerがクライアントにより受け入れられたことを知る:Section 3.1, Item 3。このメッセージを受け取った他のDHCPサーバは、クライアントに送信したDHCP offerを取り消し、IPアドレスを利用可能なアドレスのプールに返却する。
DHCPサーバがクライアントからDHCPREQUESTメッセージを受信すると、設定プロセスは最終段階に入る。確認応答フェーズでは、サーバがDHCPACKパケットをクライアントに送信する。このパケットには、リース期間と、クライアントが要求したその他の設定情報が含まれている。DHCPACKパケットをクライアントが受信した時点で、IP設定プロセスは完了となる。
プロトコルでは、DHCPクライアントがサーバから通知されたパラメータを使用してネットワークインターフェースを設定することを期待している。
クライアントはIPアドレスを得た後で、複数のDHCPサーバ間のアドレスプールの重なりによって引き起こされるアドレスの衝突を防ぐために、（Address Resolution Protocol(ARP)などを使って）新しく設定したアドレスが他のコンピュータで使われていないかを調べるべきである。
DHCPクライアントは、元のサーバがDHCPOFFERで送信したものよりも多くの情報を要求する可能性がある。クライアントは特定のアプリケーションのために繰り返しデータを要求することもある。例えば、ブラウザはDHCP Inform（DHCP通知）を使用してWeb Proxy Auto-Discovery Protocol(WPAD)経由でプロキシ設定を取得する。
クライアントはDHCP情報を解放（リリース）するようにDHCPサーバに要求を送信し、それを受信したクライアントはそのIPアドレスを無効にする。通常、クライアントデバイスは、ユーザーがネットワークからデバイスを取り外すことができるかどうかを知らないので、プロトコルではDHCP Releaseの送信を義務付けていない。
DHCP クライアント設定パラメータ
DHCPサーバは、オプションの設定パラメータをクライアントに提供できる。 RFC 2132 には、Internet Assigned Numbers Authority(IANA)によって定義されている使用可能なDHCPオプション（DHCPおよびBOOTPのパラメータ）が記載されている。
DHCPクライアントは、DHCPサーバによって提供されたパラメータを選択・操作・上書きすることができる。Unix系OSでは、このクライアントレベルの変更は通常、設定ファイル/etc/dhclient.confの値に従って行われる。
DHCP DHCPオプション
DHCPオプションは、元々BOOTPにてvendor extensions（ベンダー拡張）として提供されていた機能であり、BOOTPをサポートしていたネットワーク機器メーカがBOOTPサーバからBOOTPクライアントとなる各機器へ設定を送信するために使用していた。DHCPではこの機能をDHCPオプションとして標準化している。一方、従来からのベンダー拡張機能は専用のオプションコードにより引き続き利用できるようにしている。
DHCPオプションはTLV形式のオクテット文字列として表現される。最初のオクテットはオプションコード、2番目のオクテットは後続オクテットの数で、残りのオクテットはオプションコードに依存する。例えば、offerのDHCPメッセージタイプオプションは0x35、0x01、0x02と表示される。ここで、0x35はDHCPメッセージタイプ(DHCP message type)のコード53で、0x01は後ろに1オクテットが続くことを表し、0x02は"offer"を表す値である。
DHCP DHCPオプション
次の表は、 RFC 2132 およびIANAレジストリで定義されている利用可能なDHCPオプションを一覧にしたものである。
DHCPクライアントのベンダと機能を識別するためのオプションがある。この情報は、DHCPクライアントのベンダによって指定された意味を持つ可変長文字列またはオクテットである。DHCPクライアントが特定の種類のハードウェアまたはファームウェアを使用していることをサーバに通信するには、DHCP requestにベンダクラス識別子(VCI)と呼ばれる値（オプション60）を設定する。
この方法により、DHCPサーバーは2種類のクライアントマシンを区別し、2種類のモデムからの要求を適切に処理できる。一部のタイプのセットトップボックスでは、デバイスのハードウェアタイプと機能についてDHCPサーバーに通知するようにVCI（オプション60）も設定されている。このオプションが設定されている値は、このクライアントがDHCP応答で必要とする必要な追加情報についてのヒントをDHCPサーバに与える。特に、vendor-specific information（オプション43）を用いた運用にあっては本オプションを用いたベンダ識別が事実上必須となる。
DHCP DHCPオプション
リレーエージェント情報オプション（オプション82）は、DHCPリレーとDHCPサーバ間で送信されるDHCP要求にサブオプションを付加するためのコンテナを指定する。
Vendor-specific informationオプション（オプション43）:Section 8.4は、各ネットワーク機器ベンダが自由に設定できるDHCPオプションである。書式はマジッククッキーを除いたDHCPオプションに同じ。0および255以外のオプションコードはベンダにて再定義が可能。
以下は実際の実装例。
DHCP DHCPリレー
DHCPはDHCPサーバの検索にブロードキャストを使用する影響で、通常はクライアントとサーバが同一ブロードキャスト・ドメイン上にないと正常に動作しない。しかしながら、企業や大学など大規模なネットワークや、公衆無線LANのように互いに信頼できない複数のホストを収容するネットワークでは、DHCPサーバを1カ所に集中させるためにDHCPクライアントとサーバを異なるセグメントに設置したい、DHCPDISCOVERメッセージをセグメント全体にブロードキャストさせないようスイッチ等でフィルタリングしたい等の要求がある。
このような場合に使用されるのがDHCP Relay Agent（DHCPリレーエージェント） である。DHCP Relay Agent はサーバまたはルータ（L3スイッチ）上にBootp relay, IP helper, DHCP relay などの呼称で実装されている。「DHCPヘルパー」とも呼ばれる。Bootp relayの名称が示すように元々はBOOTP向けの機能であり、DHCPにおいてもこれをそのまま流用している。
DHCP DHCPリレー
AgentがDHCPクライアントからのブロードキャスト(DHCP Request)を受信すると、宛先IPアドレスを設定されているDHCPサーバのアドレスに変換し、送信元を自己のLAN側（クライアントと同一サブネット）のIPアドレスに変換して転送する。また、リクエストデータ内に自己IPアドレスを書き込む。（ここで、注目したいのは、宛先IP/送信元IP/データを書き換えるという荒業をエレガントに行っていることである。）
DHCPサーバは、転送されたパケットを確認し、データ内に書き込まれたAgentのIPアドレスにより割り当てるべきネットワークのアドレスを決定する。また、データ内のクライアントのMACアドレスを読んで、リーステーブルを更新する。リースパケットは、パケットの送信元である、Agentに返信される。
リースパケットを受信したAgentは、宛先IPアドレスを0.0.0.0に変換し、リクエストクライアントのMACアドレスに向けたフレームにカプセリングして送出する。
リレーエージェントとDHCPサーバー間の通信では、通常、送信元と宛先のどちらもUDPポート67が使用される。
DHCP Relay Agentを利用する際の注意点として、以下がある。
DHCP 信頼性
DHCPは、定期的な更新、再バインド:Section 4.4.5、フェイルオーバーなど、いくつかの方法で信頼性を保証する。DHCPクライアントには、一定期間リースが割り当てられている。リース期間の半分が経過すると、クライアントはリースの更新を試みる:Section 4.4.5 Paragraph 3。元のリースを許可したDHCPサーバにユニキャストDHCPREQUESTメッセージを送信することで、これを行う。そのサーバが停止しているか、またはアクセスできない場合、DHCPREQUESTへの応答は届かない。その場合、クライアントはDHCPREQUESTを再送し:Section 4.4.5 Paragraph 8、DHCPサーバが復旧した場合、または再び到達可能になった場合は、応答が返るのでリースを更新することができる。
DHCPサーバに長期間到達できない場合:Section 4.4.5 Paragraph 5、DHCPクライアントは、DHCPREQUESTをユニキャストではなくブロードキャストで送信し再バインドを試みる。ブロードキャストなので、DHCPREQUESTメッセージは全ての利用可能なDHCPサーバに届く。他のDHCPサーバがリースを更新できる場合は、この時点で更新される。
DHCP 信頼性
再バインドが機能するためには、クライアントがバックアップのDHCPサーバに正常に接続したときに、クライアントのバインディングに関する正確なそのサーバにおいて情報が必要である。2つのサーバー間で正確なバインディング情報を維持することは複雑な問題である。両方のサーバが同じリースデータベースを更新できる場合は、独立したサーバでの更新間の競合を回避するためのメカニズムが必要である。フォールトトレラントなDHCPサーバを実装するための提案がIETFに提出されたが、まだ正式化はされていない。
再バインドが失敗すると、リースは最終的に期限切れになる。リースが期限切れになると、クライアントはリースで付与されたIPアドレスの使用を停止する必要がある:Section 4.4.5 Paragraph 9。そして、DHCPプロセスを最初から再開し、DHCPDISCOVERメッセージをブロードキャスト送信する。リース期限が切れているため、提示されたIPアドレスはすべて受け入れられる。新しいIPアドレスを（おそらく別のDHCPサーバから）取得すると、もう一度ネットワークを使用できるようになる。ただし、IPアドレスが変更されるため、進行中の接続は全て切断される。
DHCP セキュリティ
基本のDHCPには、認証のメカニズムは含まれていない。このため、様々な攻撃に対して脆弱である。DHCPを利用した攻撃は、主に以下の3つのカテゴリに分類される。
クライアントにはDHCPサーバの身元を検証する方法がないため、攻撃者が不正DHCPサーバ(rogue DHCP)をネットワーク上に設置して、DHCPクライアントに誤った情報を提示する可能性がある。これは、クライアントがネットワーク接続にアクセスするのを妨げるDoS攻撃や、中間者攻撃に使うことができる。DHCPサーバはDHCPクライアントにDNSサーバなどのサーバIPアドレスを提供するため、攻撃者はDHCPクライアントに自分のDNSサーバを介してDNS問い合わせを実行させることができる。これにより、攻撃者は自分自身を介してネットワークトラフィックをリダイレクトし、接続しているクライアントとネットワークサーバ間の接続を盗聴したり、単にそれらのネットワークサーバを自分のネットワークサーバに置き換えることができる。
DHCP セキュリティ
DHCPサーバにはクライアントを認証するための安全なメカニズムがないため、クライアント識別子など、他のDHCPクライアントに属する資格情報を提示することで、攻撃者のクライアントはIPアドレスを不正に取得することができる。これにより、DHCPクライアントがDHCPサーバのIPアドレスのプールを全て使い果たすことも可能になる。アドレスを尋ねる度に新しい資格を提示することにより、クライアントは特定のネットワークリンク上の全ての利用可能なIPアドレスを消費できる。
DHCPでは、これらの問題を軽減するためのメカニズムをいくつか提供している。リレーエージェント情報オプションプロトコル拡張（ RFC 3046 、通常は実際のオプション番号から"Option 82"と呼ばれる）は、これらのメッセージがネットワーク事業者の信頼できるネットワークに届くときにDHCPメッセージにタグを付けることをネットワーク事業者に許可する。このタグは、クライアントのネットワークリソースへのアクセスを制御するための認証トークンとして使用される。クライアントはリレーエージェントの上流にあるネットワークにアクセスできないため、認証がなくてもDHCPサーバオペレータが認可トークンに依存することを妨げることはない。
DHCP セキュリティ
別の拡張、DHCPメッセージ認証（ RFC 3118 ）では、DHCPメッセージを認証するためのメカニズムを提供する。2002年の時点では、多数のDHCPクライアントの鍵を管理するという問題があるため、RFC 3118では広く採用されていなかった。DSL技術に関する2007年の本には、次のように書かれている。
RFC 3118で提案されたセキュリティ対策に対して特定された多数のセキュリティ脆弱性があった。この事実は、802.1xの導入と相まって、DHCP認証の導入と普及率を低下させ、広く普及したことは一度もない。
2010年の本では次のように書かれている。
DHCP認証の実装はこれまでほとんどなかった。ハッシュ計算による鍵管理と処理遅延の課題は、認識されている利点の代価を払うには高すぎる代償と見なされてきた。
2008年からの提案には、802.1xやPANA（どちらもEAPを転送する）を使用することでDHCP要求を認証するものがある。DHCP自体にEAPを含める、いわゆるEAPoDHCPについてIETFの提案がなされたが、これはIETFドラフトよりも先に進行した形跡はなく、最後の議論は2010年で止まっている。
DHCP 実装
DHCPサーバが実装されている環境としては、大きく分けて以下の三種類がある。
もっとも初期の頃から存在しているサーバ実装を含む。ISC DHCP、Kea、WIDE版の3種類がよく知られている。
ISC DHCPは元来ISCがDHCPのリファレンス実装として開発していたもので、サーバだけでなくクライアントやリレーエージェントも同梱している。2022年末をもって、既存の有償サポート契約分を除いて全てのバージョンがEOLとなった。
KeaはISC DHCPからサーバ機能のみを抽出した後継ソフトウェアであり、ISCが引き続き開発している。C++での再実装やデータベースバックエンド、Stork（管理用GUI）のサポート等の機能が追加されている。
WIDE版DHCPサーバは現在開発が終了している。
Windows NT 4 Server以降、MicrosoftはサーバOSに標準でDHCPサーバを添付しており、現行のWindows Server 2008 R2でも標準でDHCPサーバが付属している。
DHCP 実装
Windows 2000 Server以降のDHCPサーバでは、Active Directory環境においてはインストール後にドメイン管理者の「承認」を行わないと起動できないという特徴を持つ（非Active Directory環境下ではこの制限はない）。
このほかに、第三者が開発した Windows 95/98系環境で動作する(Windows 2000等でも動作する）フリーソフトのDHCPサーバも存在する。
2000年頃から増加してきた形態で、ルータ内部にDHCPサーバ機能を組み込んだものである。特に、家庭向けのルータ（いわゆる「ブロードバンドルータ」）では必ずといってよいほど実装されており、現在家庭内で利用されているDHCPサーバでもっとも一般的なものと思われる。
企業やパワーユーザ向けのルータやスイッチングハブ等でも、簡便な利用のためにDHCPサーバ機能を組み込んでいる製品がある。
Windows 9x・Windows NT 4.x・Mac OSなどでDHCPのクライアントモジュールが標準添付されるようになり、広く利用されるようになった。
DHCP 実装
初期のMac OS 9においては、DHCPの仕様の解釈の違いから、うまく通信できない場合があり、フリーズしたかのような症状になるという問題が発生した。この問題は、のちにバージョンアップで解決された。
ソフトウェアによる実装としては前述の通りISC DHCPがリレーエージェントを同梱していたが、2022年末にEOLとなっている。代替品としてLinux向けのdhcp-helper、各種BSD向けのdhcprelya等がある。
ネットワーク機器では、企業やパワーユーザ向けのスイッチングハブやルータにてしばしば実装されている。
1997年、オランダでのハッキングイベントにて洗濯ばさみを用いたDHCPが実施された。翌年、RFC 2322 として規格が発表された。
量子井戸
量子井戸 (りょうしいど、英: quantum well) とは、電子の移動方向が束縛された状態のこと。もしくは、レーザーなどで用いられる同状態を得るための構造のこと。
MBEやMOCVDなどの結晶成長法を用い、厚さにしてnmオーダー（nm：ナノメートル=10-9m）の薄膜をバンドギャップの大きいバリア層で挟むように作製すると、電子は厚さ方向に量子化されてエネルギーは離散化する。このように1次元方向への閉じこめを作った構造を、量子井戸構造という。
量子井戸を作製するためには無数の組成と格子定数の異なる材料（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮなど）を格子整合させるための高度な結晶成長技術が求められる。
量子井戸構造では状態密度は階段状となり、電子の閉じこめによる発光効率の改善などによる量子井戸レーザへの応用が行われている。
もう一つ閉じこめを増やした物が量子細線、3次元で閉じこめを行った物が量子ドットである。
鉄道旅行
鉄道旅行（てつどうりょこう）は、鉄道を利用する旅行のこと。類義語に汽車旅（きしゃたび）がある。時間は数分程度のものから、大陸横断鉄道乗車のように一週間以上かかるものまで、金額は数百円からクルーズトレイン乗車のように100万円を超えるものまで、様々な形態の鉄道旅行がある。
現代においては、旅行において鉄道を選択することは、単なる移動手段の選択の一つでしかない。しかしながら、産業革命期において、格安の輸送サービスを実現した鉄道は、一般大衆に普段生活する場所とは別の場所を周遊するという娯楽をはじめて可能にするに至った輸送手段であった。初期の大衆旅行において、旅行そのものの質の変遷は、鉄道サービスの変遷と常に隣り合わせであり、その意味で鉄道による旅行である鉄道旅行に着目することは重要であるし、こうした歴史があることが、鉄道による移動そのものを楽しむ旅行が一般に認知される要因となっている。
鉄道旅行 大衆旅行としての鉄道旅行の歴史
鉄道登場以前、旅は多くの危険を伴う行為であった。21世紀初頭の現代に比べて、自分の住む地域と異なる地域を旅行する際に、現地の為政者が身の安全を保障してくれる可能性は現在に比べて低く、また、人の往来もずっと少なく医療技術も未発達だったために、抗体を持たない病原菌に感染する可能性が高かったのである。自国のごく限られた範囲を旅行する際でも、悪路を徒歩や馬車で長時間かけて移動する必要があり、旅行先での滞在設備の欠如、長期間を要する旅行費用、地域情報の欠如などはごく限られた層を例外として、用務目的以外での旅行をためらわせるものであった。
鉄道の登場は、こうした事情を大きく変えた。鉄道は、人々の移動時間を大幅に短縮することに成功し、情報の伝達をスムーズにした。鉄道がもたらした産業の成長により、様々な業務で長距離を旅行する人々が増加した。トーマス・クックは、こうした大衆の旅行に対する潜在需要を察知し、さらに鉄道輸送に季節波動があることに目をつけ、1841年、鉄道を用いた団体旅行の企画を世界に先駆けて行った。この企画は大成功で、クックはその後もパリの万国博覧会などの旅行の企画を行い、トーマス・クック社はその後世界有数の旅行社に成長するに至った。
鉄道旅行 旅行の目的としての鉄道
初期の大衆旅行における鉄道のサービスは劣悪であったが、全旅行時間に占める鉄道による移動時間の割合は比較的高いものであった。旅行だけではなく、新たな職を求めての長距離移動など、かつての人々の人生の節目における鉄道の役割は大きいものであった。
鉄道旅行 日本における鉄道旅行
日本における旅行手段はかつて1960年代まで、鉄道が最も一般的であった。しかし、これは鉄道そのものの魅力によるものではなく、当時は高速道路や空港が未整備であったこともあって、代替移動手段がなく、大量輸送手段が必然的に鉄道のみであることによる選択であった。
1872年（明治5年）10月14日、日本初の鉄道である東海道本線が新橋〜横浜駅間で開通すると、途中に川崎駅が設置された。川崎駅から至近であった川崎大師には鉄道を利用して多くの乗客が訪れるようになった。首都圏では川崎大師を結ぶ大師電気鉄道や、成田山新勝寺を結ぶ成田鉄道、近畿圏では伊勢神宮へ向かう参宮鉄道や高野山へと向かう高野鉄道のように、寺社仏閣への参拝を目的とした鉄道会社が相次いで設立された。これら鉄道会社のキャンペーンによって、初詣が日本社会に定着した。
1912年には日本交通公社（現・JTB）が設立され、遊覧目的の乗車券を販売した。政府の鉄道機関や、私鉄各社も旅行を目的とした鉄道案内書の発行を行うようになる。
若山牧水や田山花袋は、明治末期から大正時代、昭和初期にかけて鉄道を用いて日本各地を周遊し、鉄道紀行文を書き残しており、当時の交通事情をうかがい知ることができる貴重な資料ともなっている。
昭和になると日本は戦争体制となり、鉄道は軍事輸送が最優先とされた。そのため、一般国民による不要不急の観光目的の鉄道旅行は制限された。
鉄道旅行 日本における鉄道旅行
1970年代以降、道路や空港が整備されるに伴って、自家用車と航空機が一般化していく中で、鉄道は絶対唯一の旅行手段ではなくなっていく。その中で、あえて鉄道を移動手段として利用する旅行自体に魅力を感じる層が出現しはじめる。その先駆けと呼べるのが作家内田百閒の『阿房列車』シリーズである。
1977年頃に始まるブルートレインブームによって、ブルートレインに代表される夜行列車が少年層のあこがれとなり、それまでのSLブームが「蒸気機関車を撮影すること」に比重があったのに対して、「列車に乗ること」が趣味になるという認識を一般に広める契機となった。
また、同年には元毎日新聞記者でレイルウェイ・ライターであった種村直樹が日本交通公社から『鉄道旅行術』を出版した。この書籍には乗車券の購入方法から駅弁の楽しみ方、宿の取り方など、当時はあまり公開されていなかった鉄道旅行のノウハウが詳細に記されており、「鉄道旅行のバイブル」とまでいわれた。この書籍によって、各大学の鉄道研究会や鉄道友の会では当たり前であったノウハウが一般化し、一般の人が鉄道旅行へ出る基礎情報がそろうことになる。
鉄道旅行 日本における鉄道旅行
そして、1978年に中央公論社で活躍した編集者・常務であった宮脇俊三が処女作である『時刻表2万キロ』を河出書房から刊行した。宮脇の飄々とした文章と、淡々と鉄道に乗り沿線を旅していく様子が鉄道に興味のない一般大衆の心をつかみ、それまでの鉄道関係書籍としては異例のベストセラーとなった。この書籍の影響は大きく、日本国有鉄道が1980年代にいい旅チャレンジ20,000kmキャンペーンを張るきっかけとなるなど、鉄道を乗ること自体が趣味として一般に認知された。なお、宮脇は1979年に『最長片道切符の旅』を新潮社から出している。宮脇が「最長片道切符」という分野を開拓したわけではないが、世間一般に「最長片道切符」を広く認知させた。
一方、種村は、車中泊のみで列車をつなぐ「乗り継ぎ旅」と計画性を持たず成り行きで行程を決める「気まぐれ列車」という2つの鉄道旅行の形態を提案した。また、「汽車旅」という用語を鉄道旅行の代名詞として最初に使用し始めたのも種村である。宮脇が郷愁を誘う紀行文とともに鉄道旅行を広めたのに対して、種村は鉄道旅行の手法を提案することで鉄道旅行の魅力を広める役割を果たした。さらに、種村と宮脇に共通していたのは、自身は鉄道写真の撮影は行わず、新聞記者や雑誌編集者の経験を生かして、文章だけで鉄道旅行の魅力を伝えたという点であった。
鉄道旅行 日本における鉄道旅行
1980年代以降の高速道路網の拡充による高速バスの充実、2000年代以降の低廉な運賃を導入した航空会社の登場に伴って、鉄道旅行は大きく変質した。夜行列車をはじめとする長距離列車は、鉄道事業者側の合理化と整備新幹線の開業による並行在来線の経営分離によってことごとく削減されたため、現地までの交通機関に（移動手段としての）新幹線、高速バスや飛行機、長距離フェリー、自家用車を使うことが多くなった。また、地方過疎地域における沿線人口・旅客の減少や、地方でのマイカー社会の定着によって、JR・私鉄・第三セクターを問わず地方のローカル線廃止が進行していったこともあり、現地においてもレンタカーを借りて移動する者も増えた。1980年代に種村直樹や宮脇俊三に影響・感化されて鉄道旅行に目覚めた、当時の若者世代が高年齢化したこともその傾向を強めている。JRグループで定期運転されている夜行列車は2021年現在、サンライズ出雲・瀬戸だけとなってしまった。
また周遊券や各種割引乗車券の改廃等も、鉄道旅行の衰退に拍車をかけている。ただし、青春18きっぷなどは存続しており、鉄道ファンはこれを利用して普通列車での旅を楽しむ者が多い。
鉄道旅行 日本における鉄道旅行
かつて走っていた関東地方～北海道を結ぶ「北斗星」「カシオペア」および近畿地方・北陸地方～北海道を結ぶ「トワイライトエクスプレス」は、単なる旅客輸送では新幹線ならびに飛行機（「北斗星」「カシオペア」であれば羽田・成田・仙台～新千歳など。「トワイライトエクスプレス」であれば伊丹・関空・小松～新千歳など）に対抗できないため、旅客がアドベンチャーとして鉄道旅行を楽しめるよう色々な工夫がされていたが、これらの列車も廃止された。
現在ではJR東日本の「TRAIN SUITE 四季島」・JR西日本の「TWILIGHT EXPRESS 瑞風」・JR九州の「ななつ星 in 九州」がクルーズトレインとして自社線内線を経由して観光地を巡る列車として運行されている。それに加えて、JR九州は観光地を巡る列車として2020年秋より新たに「36ぷらす3」を運行する予定。
また、九州旅客鉄道（JR九州）は自社管轄地域の特徴のある環境を生かし、観光特急の発展に力を入れている。九州新幹線の開通で南九州へのアクセスが容易になったことから、特に南九州エリアでの観光列車の設定が多い。こちらも上記の寝台特急のように、旅客に旅を楽しんでもらえるさまざまな工夫がされている。
私鉄では、途中下車制度の廃止によって鉄道旅行の楽しみが薄れたが、乗り放題きっぷの発売や、観光向け車両の投入など、集客に力を入れている会社も多い。
新型コロナウイルス感染症の世界的流行が日本でも始まった2020年には、戦時体制下以来となる不要不急の観光を目的とした旅行の自粛が呼びかけられた。
鉄道旅行 鉄道旅行と列車
旅行会社などが企画する団体旅行において、その団体を輸送するための専用列車を用意することがある。これを「団体専用列車」という。通常は、急行や特急向け車両の予備車両を利用する。また、後述するジョイフルトレインを用いることもある。
単に鉄道で移動するだけではなく、移動中にも企画や談笑で楽しんでもらうために、通常の列車を改造し、イベントができたり、展望をよくした列車が作成された。これを総称してジョイフルトレインという。
完乗
完乗（かんじょう）とは、交通機関が営業する、全ての路線に乗車・搭乗する完全乗車の略語。
路線図・地図の塗り潰しになぞらえて、乗り潰しともいう。
英語圏では"complete riding"と表現される。完乗とは多少ニュアンスが異なるが、ニューヨーク市地下鉄の最短時間全線乗車（早回り）は"Subway Challenge"（en）、ロンドン地下鉄の最短時間全線乗車は"Tube Challenge"（en）と呼ばれる。
日本語の書籍においては、他国の鉄道に関しても「完乗」という表現を用いることがある。
完乗 日本の鉄道路線の完乗
日本の鉄道路線の完全乗車を指し以下の様な事例がある。
1979年（昭和54年）に刊行された石野哲の『時刻表名探偵』（日本交通公社）によれば、当時確認できた限りで最初の国鉄完乗者は、1959年（昭和34年）8月29日に富内線振内駅（当時の富内線終着駅）到着で達成した後藤宗隆である。後藤は雑誌『旅』（日本交通公社）1980年（昭和55年）8月号に「国鉄完乗第一号」と題した手記を寄稿している。後藤によると、当時同様な記録達成の目論見を抱いていた者は複数存在した模様であったが、1950年代 - 1960年代の日本ではローカル線を中心に国鉄新路線の建設が未だ盛んであり、日本各地での散発的な新線開通で「乗り残し」をフォローすることが容易でなかった。ただ、1959年（昭和34年）7月15日の紀勢本線全通から約8か月間新線の開業がないことを知り、この時期をチャンスとみて完乗にこぎつけたという。当時慶應義塾大学生だった後藤は、NHK在職の知人から依頼を受け、完乗達成から2日後に帰京したその足で（生放送だった）総合テレビの『私の秘密』に「国鉄全線走破第一号」として出演している。
完乗 日本の鉄道路線の完乗
石野によると、1962年（昭和37年）11月に2人目の完乗者が現れ、その後1979年（昭和54年）3月までに確認できただけで、36人が完乗したという。後藤のあと、「完乗者」がマスコミに取り上げられる機会がなかったわけではないが、社会的に広く知られてはいなかった。石野、後藤などの文献に見られる範囲では、1970年代中期までは国鉄路線の全線乗車について「完乗」という略語表現は見受けられず、「全線走破」という表現の方がより一般的であった模様である。
完乗 日本の鉄道路線の完乗
国鉄完乗が脚光を浴びたのは、1978年（昭和53年）7月に出版された宮脇俊三の処女作である旅行記『時刻表2万キロ』がきっかけであった。『時刻表2万キロ』は刊行翌月に『サンデー毎日』8月13日号に紹介されるなど、広くマスコミで取り上げられた。『サンデー毎日』は同年11月26日号で「国鉄2万キロのロマン 全線走破 オレたちもやった」と題する他の国鉄完乗者を紹介する記事を掲載している。『時刻表2万キロ』に触発されるかたちで国鉄は1980年（昭和55年）から、独自ルールに基づいて完乗者を認定・表彰する「いい旅チャレンジ20,000km」キャンペーンを開始し、国鉄分割民営化を挟んだ1990年（平成2年）まで続けられた。このキャンペーンによる完乗（キャンペーンでは「完全踏破」と表現）達成者は10年間で1.500人以上にのぼり、キャンペーン開始前と比較して大きく増加した。また、『時刻表名探偵』では「一人もいない」とされた女性の完乗者も、キャンペーンで誕生している。
2003年10月19日に横浜市の会社員杉原巨久（すぎはら たかひさ）が、日本の全路線の完乗と共に、JR・私鉄の全駅下車を成し遂げた。
2005年11月3日には俳優の関口知宏が『列島縦断 鉄道乗りつくしの旅〜JR20000km全線走破〜』というテレビ番組でJR路線全線の完乗を果たした。
JRの場合、完乗を達成する者は男性が多く、女性の全線完乗は珍しいとされる。
完乗 イタリアの鉄道路線の完乗
イタリアの鉄道路線ではイタリアFS（フェッロヴィーエ・デッロ・スタート）の全線1万5,000kmの完全乗車が知られている。
イタリアの鉄道路線の完乗の場合、次のような難しい点があるとされている。
分子線エピタキシー法
分子線エピタキシー法（ぶんしせんエピタキシーほう、 MBE; Molecular Beam Epitaxy）は現在、半導体の結晶成長に使われている手法の一つである。真空蒸着法に分類され、物理吸着を利用する。
高真空のために、原料供給機構より放たれた分子が他の気体分子にぶつかることなく直進し、ビーム状の分子線となるのが名称の由来である。
分子線エピタキシー法 原理と特徴
原理自体は単純で、高真空中において、原料を蒸発させるなどして基板表面に照射して堆積させ、薄膜の形で成長させる。
特徴としては、
などが挙げられる。
また短所としては、超高真空状態の維持が難しいなどの理由で、量産向きの蒸着法ではないことが挙げられる。
分子線エピタキシー法 歴史
MBEという名称は、1970年にベル研究所のジョン・R・アーサー・ジュニアと卓以和（アルフレッド・チョー）がGaAsの結晶成長法として命名したのが始まりとされる。当時広く普及していたLPE（液相成長法）とは異なる特長を有する新たな結晶成長手法として発展し、超格子構造の作製や結晶の成長過程そのものの研究、ドーピングなどに応用されるようになった。製膜速度が遅いぶん量産には向かず、主に研究開発用途に用いられているが、AlGaAs系半導体レーザやHEMT素子などの量産に用いられた実例も知られている。
分子線エピタキシー法 装置の構成
MBE装置は下記のような要素から構成される。用途や原料によって詳細は異なる。
MBE法が他の真空蒸着法と異なるのは、求められる種類の分子だけを、正確に、しかも長時間（数分～数週間）に亘って安定して供給できることである。このためMBE法に於ける原料の供給機構は、下記のような要件を満たすことが求められる。
MBE法をMBE法たらしめるのは、このような原料供給機構を備えているかどうかで決まるとも言える。
上記の要件を満たすために、様々な原料供給機構が用いられている。
最も基本的な方式である。タンタルなどの高温に耐えるヒーター線によって原料を入れたるつぼを加熱・蒸発させるものである。分子線量の調節は、るつぼの温度を制御することで行われる。るつぼは高温に耐えて原料を汚染しにくいものが選ばれ、原料や用途によって焼結窒化硼素(PBN)やアルミナ、カーボン、石英、各種金属の単体や合金、などが用いられる。
真空容器内での原料の加熱は、金属原料が融解するほどの高温になるため、セル自体が溶けて蒸着してしまわない様に、よく絞った電子ビームを原料表面に当て、金属原料に電流が流れるジュール熱によって加熱する。セルは容器外側から冷却されているので、これにより電子ビームの当たる位置だけが融解し、液体状態の外側は同一の物質であるため、不純物の混入を防止できる。
分子線エピタキシー法 装置の構成
単体では固体の原料を、有機化合物の形にするなどの方法で装置外部にて気体とし、流量で制御したものを送り込む方式もある。原料によっては分子線の制御性を大きく向上させる一方、化合物にすることで不要な元素が結晶に混入する危険性もある。このような方式はMOMBE(Metal-Organic Molecular Beam Epitaxy; 有機金属分子線エピタキシー)やガスソースMBE(Gas-source Molecular-)、CBE(Chemical-)等と呼ばれるが、厳密な分類ははっきりしない(言う人によって違ったりする)。
熱やプラズマによって原料分子をある程度分解したり、エネルギーを持たせてから照射するものである。上記のいずれかの方式と組み合わせることが多い。
分子線の量は供給源の制御だけでなく、実際の分子線量をモニタリングし、フィードバック制御をかける場合もある。このようなモニタリングには、下記のような手法が用いられる。
結晶膜厚計を用いて測定する。これは、容器内の原料のビームが当たる位置に設置された結晶に膜が付着することで結晶の共振振動数が変わるのを利用した方式である。これにより10−2nmオーダの膜厚を測定することができる。
製膜中の薄膜に光を当て、膜厚干渉等によって膜厚を測定する方法である。方式や測定条件にもよるが、数nm～数百nm単位での測定が可能である。
分子線エピタキシー法 装置の構成
イオンゲージなどを製膜位置近辺に配置し、分子線量を「圧力」として測定する方式である。イオン化収率を考慮する必要がある。
蒸発した原子や分子の吸収スペクトルに合わせた光を分子線に照射し、通過した光の強度変化から分子線量を測定する方法である。
MBE装置の製膜チャンバー内は、所定の清浄度を得るために場合によっては1×10−10Torr以下にまで減圧する場合も珍しくない。このような超高真空を実現するために、下記のような手法が用いられる。
チャンバー内部の気体を外部に排出するための超高真空ポンプとしては、下記のようなものが用いられる。
特殊な合成油をポンプ内部で超音速で噴射し、周囲の気体分子を巻き込んで移動させるものである。構造が簡単で機械的可動部が無く、大きな排気速度が得られる。反面、油の逆流によってチャンバーを汚染するおそれがあり、液体窒素トラップなどと併用されることが多い。
多くの羽を有する回転翼と固定翼を積層し、回転翼を高速で駆動することで、飛び交う残留ガス分子の移動確率を片方向に偏らせるものである。振動に弱い欠点がある。また、一般に水素等の軽い分子に対しては排気速度は著しく低下する。ポンプの背圧と圧縮比によってポンプ自体の到達真空度が決まる。
残留ガス分子を吸着剤や低温バッフルを用いて吸着するものである。溜め込んだ分子は加熱するなどで定期的に排出させる。
分子線エピタキシー法 装置の構成
チタンなどの化学的に活性な金属を蒸発させ、内壁に蒸着する。そこに飛び込んできた分子は金属と反応して安定になるために真空度がよくなる。不活性ガスは排気ができないものの、活性ガスに対しては非常に大きな排気速度を持つ。また、完全にオイルフリーなポンプである。
ゲッタリングポンプを除き、これら超高真空ポンプは通常、さらに油回転ポンプやドライポンプなどの低真空ポンプと組み合わせて用いられる。
真空容器内で原料を蒸発させると、当然ながら真空度が悪化するため、通常真空容器の側壁面にシュラウドを設けてそこに液体窒素を満たす。これにより容器内部にある気体分子は側壁と衝突した際に壁面に吸着され、高い真空度を維持することができる。なお、蒸着終了後に液体窒素をシュラウドから抜くと容器内の真空度が一時的ではあるが急激に悪化するため注意が必要である。
メンテナンスなどで真空を破った場合、チャンバー内壁に大気中の気体や水分などが吸着する。このため、ポンプである程度の真空にした後、さらにチャンバー全体を加熱することでこれらの吸着分子を追い出す作業が行われる。これをベーキングと呼び、このためにヒーター線を外部に巻き付けたり、内部に加熱用のランプヒーターを配したりする場合が多い。
一コマ漫画
一コマ漫画（ひとコマまんが）は、漫画の表現形式の1つ。1つの絵（コマ）で表現を行なう。風刺等によく使われる。代表的な例としては、新聞の政治面等に掲載される政治を風刺した漫画である。世界的に広く利用されている手法である（欧米における一コマ漫画についてはカートゥーンを参照）。
日本における一コマ漫画は、それを専門に描く漫画家が多いが、ストーリー漫画を描いている漫画家が一コマ漫画を描く場合もある。量は少ないが、手塚治虫も描いている。やくみつるのように4コマ漫画家が一コマ漫画にも手を染める例もある。
新聞の政治面に作品を発表した代表的な作家として横山泰三、清水崑、馬場のぼる、山田紳、針すなおらがいるほか、漫画雑誌に一コマ漫画を連載した作家に相原コージ、エッセイの挿絵に近い形で発表している作家に西原理恵子らがいる。
一コマ漫画
SF作家の星新一はアメリカの一コマ漫画のコレクションを趣味にしており、その一部とそれに関する解説エッセイをまとめたものは「進化した猿たち」の表題で出版されている（全3巻）。特に孤島漫画の数が多く、彼もこれに注目したのがコレクションのきっかけであった。アメリカではアンソロジーも多数存在するとのこと。
また、彼によるとアメリカと日本の一コマ漫画ではっきりした違いとして、例外はあるものの、日本のそれは登場人物がしゃべるより、会話でない表題が付く。アメリカのそれはむしろ登場者の言葉があって、それが落ちやくすぐりになっている。
真空ポンプ
真空ポンプ（しんくうポンプ、バキュームポンプ、vacuum pump）とは、容器内から気体を排出し、真空を得るためのポンプである。1650年にドイツのオットー・フォン・ゲーリケにより発明された。1台で超高真空から大気圧までをカバーするのは非常に困難なため、多くは粗引き用のポンプとメインの真空排気用のポンプを組み合わせて使うが、用途によって1台で済む場合は粗引きポンプ、メインポンプなどの呼び分けはしない。
真空ポンプ 分類
どれだけの真空度を必要とするか、また排気する気体の成分によって、使用すべき真空ポンプは異なる。真空ポンプの分類法は原理による分類、使用圧力による分類、油を用いるか用いないかの分類などによる。
真空ポンプで最も一般的なのは排気量、到達圧力、価格などの総合面で優れた性能を持つ油回転型真空ポンプ（ロータリーポンプ）である。最も安価であろう手押し式は、エアコンの冷媒注入用として市販されている。
吸着装置やアスピレータなどの低真空向けに安価なダイアフラムポンプもかなり普及している。
真空ポンプは気体を吸気側から排気側に向かって輸送する方式により排気する気体輸送式真空ポンプと、真空ポンプの中に吸気側から入ってくる気体を溜め込む「気体溜め込み式ポンプ（entrapment (capture) vacuum pump）」に分類される。
また、気体輸送式真空ポンプは一定容積の気体を吸気側から排気側に輸送する方式の「容積移送式真空ポンプ（positive displacement pump）」とポンプ内の別の物質の運動エネルギーにより排気側へ気体を輸送する「運動量輸送式真空ポンプ（kinetic vacuum pump）」に分けられる。
真空ポンプ 分類
1台で大気圧から高真空まで排気することが可能な真空ポンプは存在しない。その排気方法によって作動する圧力が決まっており、使い分けなければならないことを意味する。特に高真空領域まで排気するためには高真空まで排気できるポンプの排気側に大気圧から作動するポンプを別に用意しなければならず、排気側（背圧側）の圧力を下げなければならない。このような場合は高真空まで排気できるポンプを「主ポンプ（main pump）」、主ポンプの背圧側のポンプを「補助ポンプ（backing vacuum pump）」と呼ぶ。補助ポンプは主ポンプを使用する領域を、主ポンプを作動させることができる圧力まで排気する粗引きを行うことも含むため「粗引きポンプ（roughing vacuum pump）」と呼ばれる場合もある。
また、大気圧から作動するポンプを「低真空ポンプ（low vacuum pump）」、高真空で作動するポンプを「高真空ポンプ（high vacuum pump）」と分類する場合もある。
真空ポンプ 分類
高真空領域まで排気されたチャンバ内では、実は排気だけではなく真空ポンプ自体から発生する気体成分が大きな割合を占める場合がある。特に真空ポンプ内でオイルや水分などを使用する場合はそれ自体の蒸発がチャンバ内での作用に大きな影響を与える場合がある。特に微細なコントロールが求められる集積回路の製造工程である半導体プロセスでは僅かな蒸気の混入が製品の歩留まりに影響することもあるため、真空ポンプ自体が油などを使わないドライなポンプなのか、油などを使用するウェットなポンプなのかは非常に重要な問題となる。そのため、現在では油を使用しないポンプを「ドライポンプ（dry pump）」、油を使用する真空ポンプを「ウェットポンプ（wet pump）」と分類している。
真空ポンプ 歴史
真空ポンプの先駆けとなる吸引ポンプは、1206年に技術者で発明家のアル＝ジャザリが発明した。吸引ポンプは15世紀になってヨーロッパにもたらされた。1551年にはタキ・アッディン・ムハンマド・イブン・マルーフが6気筒式ポンプを発明した。これもかなり真空に近い状態を作り出せるもので、鉛の錘を上に動かすと、それに伴ってピストンが上に引かれ、真空状態になったシリンダーに水を吸引し、バルブで水が逆流しないようにする構造だった。
真空ポンプ 歴史
17世紀までにポンプの設計が進化し、ほとんど真空の状態を作り出せるようになったが、その事実に人々が気づくにはやや時間がかかった。当時わかっていたのは、吸引ポンプはある高さ以上にまで水を引き上げることができないという事実だった。1635年ごろ測定された結果では18ヤードだった（帝国標準ヤード制定前なのでメートルへの換算は不明だが、だいたい9から10メートルと考えられる）。この限界は灌漑や鉱山の排水にとっての懸念材料であり、当時噴水を作ろうとしていたトスカーナ大公フェルディナンド2世にとっても問題だった。そこでトスカーナ大公はガリレオ・ガリレイに問題の調査を依頼した。ガリレオは科学者らにこの問題を広く問いかけた。その中の1人であるガスパロ・ベルティは問題を再現する装置を製作した（1639年 ローマにて）。これは水を使った一種の気圧計である。ベルティの気圧計は水柱の上に真空を生じさせたが、当人はそれが真空であるとは分かっていなかった。1643年、エヴァンジェリスタ・トリチェリが突破口を開いた。ガリレオの記述に基づき、トリチェリは世界初の水銀を使った気圧計を作り、水銀柱の上の空間が真空であると結論付けた。また水銀柱の高さは、大気圧で支えられる最大重量に対応していることがわかった。なお、トリチェリの実験は重要だが、実際にその空間が真空であると証明したのはブレーズ・パスカルの実験だとする説もある。
真空ポンプ 歴史
1654年、オットー・フォン・ゲーリケは世界初の真空ポンプを発明し、有名なマクデブルクの半球の実験を行い、内部を真空にした2つの半球を何頭もの馬で引っ張っても半球が外れないことを示した。ロバート・ボイルはゲーリケの設計を改良し、真空の性質について様々な実験を行った。なお、ボイルの真空ポンプの開発にはロバート・フックも助手として関わった。1690年、ドニ・パパンはシリンダーに少量の水を入れてピストンで密封し、それを外から熱したり冷やしたりする実験を行い、中に真空状態が作られることを発見した。トーマス・セイヴァリは1698年にドニ・パパンと同様の原理で水を吸引するポンプを完成させた。セイヴァリはこれを「鉱夫の友」と呼び、鉱山の排水にこれを使った。
その後真空の研究に進展はなかったが、1855年にハインリッヒ・ガイスラーが水銀を使ったポンプを発明し、10 Pa（0.1 Torr）という真空の記録を達成した。1865年、ハーマン・スプレンゲルは更に高い真空度を生み出せるスプレンゲルポンプを発明した。このレベルの真空の電気的性質が観測可能になってくると、再び真空への興味が増大し、そこから電球や真空管が開発されることになった。
背圧
背圧（はいあつ、back-pressure）とは、流れの中の物体下流における圧力である。原動機においては排気側の圧力のことを指す。正常動作できる背圧の最大値を臨界背圧と呼び、排気側の圧力がこれを越えると、吸気側への作動流体の逆流などを起こして大惨事になる。
背圧 ネットワーク
ネットワークにおけるバックプレッシャは、イーサネットフロー制御を参照。
アインスタイニウム
アインスタイニウム (英: einsteinium [aɪnˈstaɪniəm]) は原子番号99の元素。元素記号はEs。人工放射性元素であり、アクチノイド系列の元素の1つであり、7番目の超ウラン元素である。
アインスタイニウム 名称
元素名は、アルベルト・アインシュタインに由来する。
アインスタイニウム 概要
1952年の最初の水爆の爆発による破片の一部として発見された。最も一般的な同位体であるアインスタイニウム253（半減期20.47日）は、年間1ミリグラム程度の総収量で、いくつかの専用高出力原子炉におけるカリホルニウム253の崩壊から人工的に生成される。原子炉での合成に続いて、アインスタイニウム253を他のアクチノイドおよびそれらの崩壊生成物から分離する複雑な工程がある。他の同位体は、重いアクチノイド元素に軽いイオンを衝突させることで、さまざまな実験室で合成されているものの、アインスタイニウム253に比べてはるかに少量である。生成されるアインスタイニウムが少量であり、最も簡単に生成される同位体の半減期が短いため、現在のところ実用的な用途はほとんどなく、もっぱら基礎的な科学研究に用いられる。特に、アインスタイニウムは、1955年に初めて新元素メンデレビウムの17個の原子を合成するために使用された。
アインスタイニウム 概要
アインスタイニウムは柔らかく銀色の常磁性の金属である。化学的性質はアクチノイド系列後半の典型であり、+3の酸化状態が優勢である。+2酸化状態も（特に固体で）とることができる。アインスタイニウム253の高い放射能は、可視光の輝きを生み出し、1グラムあたり約1000ワットの熱を放出しその結晶性金属格子を急速に損傷する。1日で約3%のアインスタイニウム253が崩壊してバークリウム249に、そこからさらにカリホルニウム249になるため、特性を研究するのが難しい。半減期が最も長いアインスタイニウムの同位体であるアインスタイニウム252（半減期471.7日）は、物理的性質の研究に適しているが、製造がかなり難しいことが分かっており、微量でしか入手できず、大量一括には手に入らない。純粋な形で巨視的な量で観察される最大の原子番号を持つ元素であり、これは一般的な短寿命の同位体アインスタイニウム253でなされた。
すべての人工超ウラン元素と同様に、アインスタイニウムの同位体は非常に放射性が高く、摂取すると健康に非常に危険であると考えられている。
アインスタイニウム 歴史
アインスタイニウムは1952年12月、カリフォルニア大学バークレー校のアルバート・ギオルソとその共同研究者によりアルゴンヌとロスアラモス国立研究所との共同研究でアイビー・マイク核実験の放射性降下物の中から初めて同定された。この実験は1952年11月1日に太平洋のエニウェトク環礁で実施され、水爆実験としては初の成功を収めた。爆発の破片を最初調べたところプルトニウムの新たな同位体24494Puが生成されていることが分かったが、これはウラン238の原子核が6個の中性子を吸収したのち2回のベータ崩壊を経て生成されたと考えられている。
当時、複数の中性子吸収は極めて珍しい現象と考えられていたが、24494Puが同定されたことでウランの原子核にさらに多くの中性子が取り込まれカリホルニウムより重い新元素が生成される可能性が示唆された。
アインスタイニウム 歴史
ギオルソと共同研究者らは、ろ紙を備えた飛行機に爆発雲の中を飛ばせ、得られたろ紙を分析した（24494Puの発見に使われたのと同じサンプリング技術）。後には、より大量の放射性物質が環礁のサンゴの残骸から分離され、アメリカに運ばれた。未知の元素の可能性がある物質の分離は、弱酸性媒質(pH ≈ 3.5)中のクエン酸/アンモニウム緩衝液の存在下で高温でのイオン交換を用いて行われた。最終的に回収されたアインスタイニウムの原子数は200以下であった。しかし、元素99（アインスタイニウム）、すなわちその253Esの同位体は6.6 MeVの特徴的な高エネルギーアルファ崩壊によって検出された。これはウラン238核による15個の中性子の捕獲とそれに続く7度のベータ崩壊により生成され、半減期は20.5日であった。このような複数の中性子吸収は爆発中の高い中性子束密度により可能になったため、新たに生成された重い同位体は軽い元素に分解する前に吸収できる中性子が十分多くあった。中性子捕獲により最初核種の原子番号を変えずに質量数を上げ、付随して起こるベータ崩壊により原子番号が徐々に増加する。
アインスタイニウム 歴史
ただし一部の238U原子はさらに2個の中性子を吸収し（合計17個）、255Esと別の新たな元素フェルミウムの255Fm同位体を生成することがある。新たな元素の発見と複数の中性子捕獲に関する関連する新たなデータは当初、冷戦の緊張と核技術におけるソ連との競争により1955年まで米軍の命令により秘密にされていた。しかし、非常に多くの中性子の急速な捕獲は、ベータ崩壊前に超新星爆発における特定の重い化学元素（ニッケルより重い）の宇宙元素合成（生成）を説明するために必要ないわゆるr過程複数中性子吸収の必須な直接的な実験的確認を提供する。このような過程は宇宙における多くの安定した元素の存在を説明するために必要である。
一方、元素99（および新たな元素100フェルミウム）の同位体はバークレーおよびアルゴンヌ研究所で窒素14とウラン238の間の核反応で生成され、その後、プルトニウムかカリホルニウムの強い強い中性子照射により生成された。
これらの結果は1954年にいくつかの論文において、この元素について実施された最初の研究ではないという声明つきで発表された。また、バークレーのチームはアインスタイニウムとフェルミウムの化学的性質に関するいくつかの結果を報告した。アイビー・マイクの結果は機密指定ではなくなり、1955年に公開された。
アインスタイニウム 歴史
元素99と100の発見で、アメリカのチームはスウェーデンのストックホルムにあるノーベル物理学研究所のグループと争った。1953年後半から1954年初めにかけてスウェーデンのグループはウランに酸素原子核を衝突させることで元素100の軽い同位体、特に250Fmの合成に成功した。これらの結果は1954年にも発表された。それにもかかわらず、バークレーのチームの発表がスウェーデンの論文よりも先であったため、バークレーのチームが先であることが承認された。バークレーの発表は1952年の熱核爆発のこれまで開示されていなかった結果に基づいていた。したがって、バークレーのチームに新たな元素に名前を付ける特権が与えられた。アイビー・マイクの設計につながった取り組みがプロジェクトPANDAというコードネームであったため、元素99はジョークで「パンダモニウム」と呼ばれていた。しかし、正式名はバークレーのグループにより2人の著名な科学者アルベルト・アインシュタインとエンリコ・フェルミに由来するものが提案された。「われわれは原子番号99の元素の名前にはアルベルト・アインシュタインにちなんでアインスタイニウム（記号E）と名付け、原子番号100の元素の名前にはエンリコ・フェルミにちなんでフェルミウム（記号Fm）と名付けた」アインシュタインとフェルミはともに名称が最初に提案されたときから命名が公式に発表されるまでに死去している。これらの新たな元素の発見は、1955年8月8-20日に開催された最初のジュネーブ原子会議でアルバート・ギオルソにより発表された。元素記号は当初Eであったが、後にIUPACによりEsに変更された。
アインスタイニウム 特徴
アインスタイニウムは人工の、銀白色の放射性金属である。周期表ではアクチノイドのカリホルニウムの右、アクチノイドのフェルミウムの左、ランタノイドのホルミウムの下に配置されており、ホルミウムとは多くの類似した物理的および化学的特性を共有する。密度8.84 g/cm3はカリホルニウムの密度(15.1 g/cm3)より低く、ホルミウムの密度(8.79 g/cm3)とほぼ同じであるが、アインスタイニウム原子はホルミウムよりもずっと重い。融点も比較的低く(860 °C)、カリホルニウム(900 °C)、フェルミウム(1527 °C)、ホルミウム(1461 °C)よりも低い。軟質金属であり体積弾性率はわずか15GPaであり、この値は非アルカリ金属の中で最も低いものの1つである。
周囲条件で二重六方構造で結晶化するより軽いアクチノイド、カリホルニウム、バークリウム、キュリウム、アメリシウムとは対照的にアインスタイニウムは空間群Fm3m、格子定数a = 575 pmの面心立方(fcc)対称性を持っていると考えられている。しかし、a=398pm、c=650pmの室温の六方アインスタイニウム金属の報告があり、300℃に加熱するとfcc相に変換される。