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亜鉛 人体における亜鉛
症状は細胞分裂の頻繁な箇所に影響が現れる。
亜鉛欠乏時には、胃腸機能の減衰および免疫機能低下による下痢が見られ、亜鉛を含む栄養素の摂取不良を招き、欠乏がさらに悪化することがある。亜鉛はインスリンの構造維持に必須でもあり、糖代謝にも関与する。さらに、ビタミンAの活性化にも関与するため、亜鉛の欠乏により、ビタミンA欠乏症が現れることがある。また、動物実験レベルでは、亜鉛欠乏により、活動性の低下、記憶や注意力の低下、味覚指向の変化が見られる。医師による治療の際は、亜鉛含有製剤としてポラプレジンクなどが処方される。
亜鉛は過剰に摂取されると、膵液を通して過剰分が排泄される。また毒性も低いとされているため、通常の食生活では亜鉛の過剰症が問題となることはない。しかし、急性中毒や、サプリメントの摂取などにより継続的に過剰摂取した場合には以下のような問題を引き起こす。
急性亜鉛中毒
胃障害、めまい、吐き気の症状。
継続的な過剰摂取
亜鉛 人体における亜鉛
直接的には症状を引き起こさないが、銅や鉄の吸収阻害を起こすため、銅欠乏症や鉄欠乏症を引き起こす。これらの欠乏症が貧血、免疫障害、神経症、下痢、HDL（いわゆる「善玉コレステロール」）の血液中濃度の低下といった諸症状を引き起こす。
吐き気、嘔吐、食欲不振、胃痙攣、頭痛などの徴候がみられる。長期にわたり亜鉛を過剰摂取すると、銅の減少、免疫の低下、およびHDLコレステロールの減少などの問題が生じる場合がある。
100 g中に含まれる亜鉛の量 (mg) の比較。
酸化亜鉛は、紫外線防止のために日焼け止めに一般的に使われ、規制限度内での使用は安全だと考えられている。ジンクピリチオンはフケや脂漏性皮膚炎に有効で、シャンプーなどに配合される。
皮膚科領域では亜鉛の殺菌と抗炎症作用から多様に研究されているが小規模試験が多く、低価格な亜鉛の有効性を判断するには、適切なランダム化比較試験が必要である。中でもニキビに対しては研究が多く、第一選択肢を置き換える治療法になるとまではいかないが、実際の臨床に反映されていない。
亜鉛 亜鉛の化合物
化合物中の1価の亜鉛イオンは二原子イオン ([Zn2]2+)の形を取るが、極めて不安定であり不均化しやすい。融解状態の塩化亜鉛に金属亜鉛を加え、冷却させることで得られる黄色のガラス状物質中において[Zn2]2+の存在が確認されている。Zn2+2という1価イオンの形は1価の水銀の二原子イオンであるHg2+2に類似しており、その二量体構造を反映して反磁性を有している。初めて合成された1価の亜鉛化合物はデカメチルジジンコセン((η5-C5Me5)2Zn2)であり、これは初めて合成されたジメタロセンでもある。
亜鉛は、貴ガス元素を除く全ての非金属元素および半金属元素との間で二元化合物を形成することが知られている。酸化亜鉛は水に難溶な白色粉末であるが、両性酸化物であり酸にも塩基にも溶解する。他の第16族元素との化合物（硫化亜鉛、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛）は電子材料や光学材料に用いられる。第15族元素との化合物（窒化亜鉛、リン化亜鉛、ヒ化亜鉛、アンチモン化亜鉛）や水素化物（水素化亜鉛）、炭化物（炭化亜鉛）なども知られている。フッ化亜鉛はイオン性が強く高融点（872度）であるが、他のハロゲン化亜鉛（塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛）は共有結合性がより強いため比較的低融点を示す。
亜鉛 亜鉛の化合物
2価の水和イオン Zn2+(aq) は無色であり、多少加水分解して弱酸性を示し、その酸解離定数はpKa = 9.0である。Zn2+を含んだ溶液を弱塩基性にすると、水酸化亜鉛の白色沈殿が生成する。より塩基性が強くなると、この水酸化物は亜鉛酸イオン（[Zn(OH)4]2−）として再び溶解する。亜鉛はオキソ酸イオンとも化合物を形成し、それらの例として硝酸亜鉛や硫酸亜鉛、リン酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、亜ヒ酸亜鉛、ヒ酸亜鉛などがある。黄色を呈するクロム酸亜鉛は、無色であることが多い2価の亜鉛化合物の中で数少ない有色の化合物である。最も単純な亜鉛の有機酸塩の一例として酢酸亜鉛がある。
亜鉛-炭素結合を持つ有機亜鉛化合物として、合成化学において試薬として用いられるジエチル亜鉛がある。ジエチル亜鉛は1848年に報告された初めての有機亜鉛化合物であり、亜鉛とヨウ化エチルの反応によって合成される。それはまた金属-炭素間にσ結合を有する化合物としても初のものであった。
亜鉛 同位体
亜鉛の同位体は自然界に5種類が存在している。天然存在比の最も高い同位体は 64Zn の 48.63%。64Zn の半減期は4.3 × 1018 年であるが、その放射能は無視できる程度である。同様に、0.6%含まれる 70 Zn も1.3 × 1016 年の半減期を持つが、こちらも通常は放射性ではないとみなされている。他の同位体の天然存在比は 66Zn が 28%、67Zn が 4%、68Zn が 9%である。
天然に存在するもの以外にも数十種の放射性同位体が同定されている。その中で最も安定なものは、半減期243.93日の65Zn であり、次いで安定なのが半減期46.5時間の72Zn である。また、亜鉛には10種の核異性体が存在している。最も安定な核異性体は69mZnであり、その半減期は13.76時間である。
質量数66未満の放射性同位体の崩壊モードは電子捕獲であり、娘核種として銅の同位体が生成される。
n30Zn + e−  → n29Cu
一方で、質量数66以上の放射性同位体の崩壊モードはβ−崩壊であり、娘核種としてガリウムの同位体が生成される。
n30Zn → n31Ga + e−  + ν e
カドミウム
カドミウム（英: cadmium [ˈkædmiəm]）は、原子番号48の金属元素で、元素記号は Cd である。亜鉛族元素の1つであり、化学的挙動は亜鉛と似ており、常に亜鉛鉱にカドミウムも含まれているため、亜鉛精錬の際に回収されている。
有害物質として知られる。人体にとって有害であり、体内に吸収されると腎臓に機能障害を引き起こすことなどにより、取り扱いおよび鉱山などからの排水の管理には注意を要する。日本ではカドミウムによる環境汚染により、富山県の神通川流域で発生したイタイイタイ病が問題となった。また、カドミウムとその化合物は、WHOの下部機関IARCより、人体に対して発癌性を有する (Group1) と勧告されている。
ホタテガイの中腸腺（ウロ）には、カドミウムが蓄積することが知られている。
カドミウム 歴史
1817年にドイツの化学者フリードリヒ・シュトロマイヤーにより、菱亜鉛鉱（炭酸亜鉛）から不純物として発見された。同年には、同じくドイツのカール・ザムエル・ヘルマンも酸化亜鉛から発見している。
カドミウム 名称
カドミウムの由来には、諸説が有る。例えば、フェニキアの伝説上の人物であるカドモスが由来という説も有る。また、ギリシャ語で菱亜鉛鉱を意味するカドメイア (Kadmeia) に由来するという説も有る。
カドミウム 性質
カドミウムの単体は、安定な六方最密充填構造 (HCP) をとる。銀白色で展性に富む軟金属である。比較的酸化されにくく金属光沢を保ちやすいものの、湿気の多い空気中では徐々に酸化されて灰色になり、金属光沢も失う。
塩酸および希硫酸などとは徐々に反応し、無色の2価の水和カドミウムイオンを生成する。
2価の水和カドミウムイオン Cd2+(aq) は極めて弱い酸としての性質 (pKa = 10.2) を示すが、その程度はよりイオン半径の小さな亜鉛イオン Zn2+(aq) より低い。カドミウムイオンはHSAB則では中程度のルイス酸として分類され、ヨウ化物イオンなどハロゲン化物イオンおよび、アンモニアなどと錯体を作りやすい。
常圧での融点は、320.9 °Cと金属元素の中では比較的低い方である。常圧での沸点は、765 °Cである。この値も金属元素としては、水銀およびアルカリ金属に次いで低く、したがって蒸気圧が比較的高い金属と言える。なお、カドミウム蒸気も有毒である。
カドミウム 用途
ウッド合金の成分材料、顔料（カドミウムイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムレッドなど）、二次電池（ニッカド電池）の電極など、さまざまな工業製品に利用されてきた。融点の低さを利用し、ハンダの原料として用いられたこともある。また、比較的中性子を吸収しやすい性質から、原子炉の制御用材料にも使われている。
カドミウムはめっき材料として、自動車関連業界で古くから用いられてきた。めっきが均質で、亜鉛よりはやや小さいイオン化傾向を持ち、犠牲電極として良好な性質を持つからである。また、潤滑油との馴染みが良く、焼き付きを防ぐ性質がある。やや黄色味がかったカドミウムめっきは、1960年代までのアメリカ車のエンジンルームでよく見られた。
しかし、近年はカドミウムの毒性が懸念され、その利用が忌避される傾向が強い。
カドミウム 化合物
カドミウムは一般に、最外殻の5s軌道の電子のみを失った状態である+2価の酸化数を取っている状態が安定である。
しかし、稀に不安定ながら+1価 (Cd22+) 状態を取る場合もある。なお、10個の電子で満たされている4d軌道の電子を失うような酸化数は取らない。
塩化物および硫酸塩などとの塩は、一般的に無色の物が多く水溶性である。しかし、カルコゲンとの化合物は、有色である場合が多く、極めて水に対して難溶性である。
カドミウム 同位体
カドミウムは、質量数が110から112の合計3つの核種が、安定核種である。この他に、質量数106、108、113、114、116も極めて長い寿命を持った核種であり、天然に存在する。
カドミウム 代謝
カドミウムは、ヒトで体重1 kg当たり約0.7 mg含まれると見積もられている。カドミウムは亜鉛と同族元素であることから、生体内での挙動も類似している。多くの生物種において蓄積性が見られ、ヒトの体内には約30年間残留するとされる。したがって、一旦カドミウムに暴露されると、長期間その毒性に蝕まれる危険性がある。
カドミウムの毒性については、骨が極めて脆弱化するイタイイタイ病で大きな社会問題となった。さらに、慢性毒性では、肺気腫、腎障害、蛋白尿が見られる。腎障害では糸球体ではなく、尿細管が障害を受けるとされる。また、カドミウムは発ガン性物質としても知られている。これらの毒性の一部は、カドミウムが亜鉛と類似の生体内挙動を示すことから、亜鉛含有酵素の作用を乱した結果と考えられる。
これらの毒性に対する生体側の防御として、金属結合性タンパク質のメタロチオネインが誘導され、カドミウムを分子内に取り込み、毒性を軽減している。
カドミウム 食物の汚染
カドミウムは亜鉛に伴って産出するため、公害への関心が薄かった時代には亜鉛の精錬過程で環境に放出され、精錬所の下流域の土壌に蓄積された。また、カドミウムを使用する工場からも排水を通じて環境に放出された。1970年に通商産業省がメッキ工場、電気機器工場の排水を抜き打ち調査した結果、8割の工場で排水処理がされておらず、半数の工場で工場排水基準法の基準（当時0.1ppm）を超過した状態にあった。
土壌中に蓄積されたカドミウムは、土壌のpHが中性からアルカリ性では難溶であるために吸収されにくいのに対し、土壌の酸化条件によってイオンとして溶出して農作物に吸収され、蓄積される。日本列島の土壌は、大半が中性から酸性であることからカドミウムが溶出しやすい環境であるため、食物がカドミウムによる汚染を受けやすい状況にある。日本人は、食事によってカドミウムを1日当たり平均で26 μgを摂取していると見積もられている。秋田県のように鉱山が多い地域では、稲がカドミウムを吸収しないようにする取り組みを行っている。
カドミウム 食物の汚染
日本ではコメをはじめとする食物にカドミウムの含有基準が設けられており、基準値以上を含む農作物は販売が禁止されている。食品衛生法上は玄米において上限1 ppmと規定されており、これを超過したものはすべて焼却処分すると定められている。また、食糧庁の通達により、玄米中0.4 ppm以上が検出された場合は食用にはされず、すべて工業用途に回すとしてきたものの、2008年に発覚した汚染米問題で明らかになったように、糊原料には小麦粉が用いられており、コメの工業用の用途は確認されていない。
なお、世界各国の含有基準は、台湾：0.5 ppm、韓国・中国・EU：0.2 ppm、タイ・オーストラリア：0.1 ppmである。2006年7月に開催されたコーデックス委員会総会において、国際基準が精米中に0.4 (mg/kg)とされた。日本の自治体では海外への米の輸出する際の対応や将来的な国内基準の厳格化を見越し、カドミウム低吸収性品種の開発や奨励品種の切り替えが行われている。
国立がん研究センターによると、食品に含まれるカドミウムの長期摂取と、がん発症のリスクには明確な関連が見られないことが分かった。研究では、9府県の男女約9万人を対象に、喫煙や飲酒など、他のリスクを除いて、カドミウムの摂取量とがんの発症を調べたところ、相関は認められなかった。その理由として、食品に含まれるカドミウムの量が少ないことと、吸入ではなく摂取であることが考えられている。
カドミウム 脱カドミウムの動き
ヨーロッパでは、カドミウムの人体への蓄積を防ぐため、カドミウムを含む製品の製造・輸入に関してRoHSとして知られる厳しい制限を課している。
2001年、ソニー・コンピュータエンタテインメント（SCE）は、ゲーム機のPS oneの周辺機器から基準値を超えるカドミウムを検出したとして、オランダ政府から対応策を求められた。これは、配線の赤いビニール被覆の顔料としてカドミウムの化合物が用いられていたことが原因であり、SCEは欧州全域で100億円以上の費用を投入して製品の回収と対策品の置き換えを余儀なくされた。この出来事は世界の電機部品メーカーに強い衝撃を与え、工業製品の生産現場からカドミウム離れが起こった。
前後して市販の二次電池も、負極に水酸化カドミウム Cd(OH)2 を使用するニッケル・カドミウム蓄電池（いわゆるニッカド電池）から、より大容量でかつカドミウムを使わないニッケル・水素蓄電池やリチウムイオン二次電池への転換が進められている。
キンギョ
キンギョ（金魚、学名: Carassius auratus）は、フナの突然変異を人為的に選択し、観賞用に交配を重ねた結果生まれた観賞魚。飼育が容易であるため、世界中で親しまれている。
原産地は中国。中国のフナ（鯽、チイ）の突然変異種であるヒブナを改良したものである。初めて学名をつけたスウェーデンの生物学者カール・フォン・リンネは、キンギョをフナではなくコイの仲間とみなし、Cyprinus auratus Linnaeus, 1758と命名している（auratusはラテン語で「金色の」という意味）。近年、DNA分析の結果ギベリオブナ Carassius gibelio (Bloch, 1782)が直接の先祖にあたることが判明した。そのため、本来記載年の古いCarassius auratusがギベリオブナの学名になるはずだが、Opinion 2027によりギベリオブナの学名はCarassius gibelioのままとなった。しかしながら、別のDNA解析の結果では中国南部に生息するCarassius auratus auratus、特に長江下流の系統からの母系を起源に持つという結果も出ている。
キンギョ
淡水性で主に藻や水草を食べる。卵生で水中の植物に産卵する。通常30センチメートル程度まで成長する。寿命は10年-15年（ギネス記録は43年、非公式で45年）。品種改良により、様々な色・形態の金魚が作り出されている。
キンギョ 品種
金魚はその祖先であるフナと同じく、染色体が倍化した四倍体性であるため、遺伝的変異を起こしやすい。この特徴を利用して人為的に様々な品種が作りだされてきた。比較的フナの体型に近い和金、ずんぐりした体に長いひれを持つ琉金、眼球が左右に飛び出した出目金などは、日本では明治時代までに輸入された移入種であり、古くから親しまれてきたものである。これらを品種改良して、黒い斑点のある東錦、背びれがなく頭部に瘤をもつ蘭鋳、短い体に長いひれ、頭に瘤があるオランダ獅子頭などが様々な品種がつくられた。愛知県産の地金、高知県産の土佐金、島根県産の出雲南金などは各県の指定天然記念物となっている。2015年時点、日本観賞魚振興事業協同組合が認定している日本産の品種だけでも31種あり、認定の可能性のある品種を含めると50種類にもなる。これらにさらに明治以降に中国から輸入された水泡眼、アメリカから輸入されたコメットなどが加わっている。
キンギョ 品種
このように金魚の色・形態は品種によって大きく異なっているが、いずれの品種も分類学上はすべてCyprinus auratusとして扱われる。品種改良された金魚は自然の中での生存競争に向かず、フナの色や形に先祖返りしてしまう傾向があるため、品種を保つには意識的な維持・管理が不可欠となる。なお原産地の中国では、草種金魚（フナに近いもの）、文種金魚（尾が開いたもの）、蛋種金魚（背びれがなくなったもの）といった呼称はあるものの、日本のように品種といった明確なくくりはなく、品種よりも個体ごとの変異や特徴を楽しむ傾向がある。
キンギョ 体色・模様
体色は白、オレンジ（金色）、赤、黒、茶など様々である。孵化してからしばらくの間はフナと同じく黒色をしており、ここから徐々に赤い色などに変化していく（これを褪色現象という）。色は成長とともに変化することもあり、クロデメキンなど黒い色をしたキンギョでは数年経過してから褪色が始まり、金色になってしまうこともある。キンギョの体色には、以下のような呼び名がついていることがある。
猩々
赤のみ。
素赤
体は赤く、各ヒレの先端が白い。
更紗
代表的なのは赤と白の模様であるが、他には白と黒、赤と黒のものもある。赤の比率の多いものを赤更紗、白の比率の多いものを白更紗と呼ぶこともある。白と黒はパンダ、赤と黒はレッサー、サビリュウと呼ばれている。
キャリコ
赤、黒、白などによる複雑なまだら模様。
丹頂
頭頂部のみ赤で、他は全て白のもの。
背赤
背中のみが赤で、他は全て白のもの。
両奴
頭部が白く、両方のエラ蓋が赤いもの。
六鱗
口、エラ蓋、ひれのみが赤で、他は全て白のもの。
キンギョ 尾の形
キンギョの特徴の一つは、その独特な尾の形である。フナ尾、吹き流し尾、三つ尾、四つ尾、そり尾、さくら尾、クジャク尾などといった種類がある。特に、三つ尾、四つ尾など、尾ひれの背面側が癒合して腹面に向けて左右に分かれた形は、他の観賞魚の変異にも似たものが見あたらない。
鮒尾
一本尾ともいう。ワキン型の品種に多く見られる。ブリストル朱文金などのハート型に見える大きなフナ尾は、ハート尾と呼ばれ好まれる。コメットや朱文金などに見られる長いフナ尾は、吹き流し尾と呼ばれ、その特徴となっている。
三つ尾
平付尾ともいう。二枚のフナ尾が上向きになってくっつき、2つの谷と3つの山ができた形。
四つ尾
三つ尾の真ん中の山に切れ込みが入って、3つの谷と4つの山ができた形。
桜尾
三つ尾の真ん中の山に少しだけ切れ込みが入った形、もしくは四つ尾の真ん中の山の切れ込みが浅い形。
孔雀（クジャク）尾
四つ尾が上向き（水平）ではなく垂直になっている形。地金（ジキン）特有の尾。
平付け反転尾（反り尾）
三つ尾や桜尾の尾葉が体軸に対し並行に大きく広がり先端が反り返っている形。土佐錦魚（トサキン）特有の尾。
蝶尾
四つ尾の谷が小さくなって山が大きく広がった形。
キンギョ 飼育
水槽や池、水、砂利または濾過機が必要である。金魚鉢と呼ばれる小型の飼育容器もあるが、水槽はなるべく大きなものがよい。キンギョは、水温の変化に合わせて体温も変化する変温動物であり、水温が高くなれば体温が上がり、活発に行動し、食欲も旺盛となるが、逆に水温が下がると体温も下がり、動きが鈍くなってエサを食べても消化が衰える。キンギョの適応可能水温は1℃以上35℃未満であるが、これはあくまで適応可能な範囲であり、およそ15℃から28℃までの範囲が快適水温である。一般的にキンギョは、5℃以下では冬眠状態であり、15℃以上では元気に動いてエサを食べる。20℃以上28℃未満の範囲では動きが活発で食欲もすこぶる旺盛である。しかし、28℃以上になると動きが鈍く、食欲も下がってしまう。人間の体温は、キンギョにとってはきわめて高温であるため、移動などの際には網などを使用し、人の手で直接触ることは避けることが望ましい。また、キンギョは急激な水温の変化に耐えることができない。特にプラスマイナス5℃以上の水温変化はキンギョの体調に悪影響を与えるので、水の入れ替えなどでは注意が必要である。水換えは、ポンプ等で水を3分の1ないし2分の1程度を抜き、濾過機の汚れやすい部分は飼育水で良く洗い、換え水は予めカルキ抜き（塩素除去）を施した水道水をバケツなどに用意しておき、それを利用するとよい。キンギョ飼育を続けると、エサの食べ残しや糞、尿などによって水質はどんどん悪化していくが、悪化した水質は好気性のバクテリアのはたらきで無害化される。そのために、水槽のなかでバクテリアを繁殖させることがキンギョ飼育にとっては大切で、飼育水を全て水道水に入れ替えたり、濾過機・濾過材を水道水で洗ったりするとバクテリアが死滅してしまう可能性がある。また濾過材を新品と交換する場合、水換えと同時に行うと一時的にバクテリアが大きく減少するため、両者の間には二・三日以上の時間差を設けるとよい。またバクテリアを維持するために、水槽の底に砂利や小石を敷くことがよく行われる。麦飯石や木炭・竹炭はいずれも多孔質で、水中に入れておくと水質の維持・改善に一定の効果があることが認められている。もしもキンギョの病気が発生して、対処のために水や砂利などをすべて交換する、薬剤を水に混ぜる、水槽内を殺菌・消毒するといった場合には、水槽内の環境をあらためて一から整えてやる必要がある。
キンギョ 飼育
一般にはキンギョは人に慣れない生物と思われがちであるが、愛情を込めてこまめに飼育をすると手乗りのインコ同様に慣れ、人影を認めるとエサをねだるようになる。原種に近い和金以外では可能であり、「どんぶり金魚」はこれを応用した例である。
キンギョ 飼育
エサは、藻などの植物性、虫やイトミミズなどの動物性いずれも食べる。栄養素をバランスよく配合した市販のエサが便利で、水質悪化を緩和するためのバクテリア等が配合されている商品もある。1日1回から2回、5分以内に食べきれる量をあたえるとよい。また、新しい環境に慣れるまでの3日くらいはエサを与えない方がよいとされている。
キンギョ 病気
寄生虫によるもの、感染症によるものなど様々な原因で病気にかかる。主な病気に尾ぐされ病、松かさ病、穴あき病、白点病、水カビ病、転覆病、カラムナリス病、風船病、イカリムシ症、チョウ症、運動性エロモナス敗血症、キンギョヘルペスウイルスなどがある。
キンギョ 養殖方法
キンギョは、オスとメスを一緒に飼っていても、産卵のための工夫を何もしない場合、稚魚が見つかることはメダカなどと比べるとまれである。産卵しても、放っておくと親を含めた成魚が産み付けた卵を食べつくしてしまうことが圧倒的に多いためである。
キンギョの増やし方は比較的容易であるが、成魚からの捕食を防ぐため、水槽は別途用意する必要がある。
日本では春先（3月末頃から6月ぐらいまで）が、キンギョの繁殖の主たるシーズンである。繁殖期のキンギョのオスは、エラ蓋と胸ひれに「追い星」という白い斑点が浮き出し、メスを追いかけて産卵を促すようになるので、水槽にはシュロなど、魚のための産卵床（さんらんしょう）となりそうな物を入れる。亀の子たわしでも代用できる。大量に産卵させたい場合は、シュロの皮を針金に巻き、直径8センチメートル、長さ30センチメートル程度のブラシ状にすると良い。シュロの皮が入手しにくい場合は、ヤシの実の内皮（たわしの材料）やホテイアオイの根、アナカリスやカボンバなどの水草などでも卵を産み付けられる。
キンギョ 養殖方法
産卵期が春先や秋口のことが多いため、オスは3歳前後、メスは4歳前後を水温19度前後の水槽に入れる。人為的に産卵時期を変えることもできるが、奇形の発生率が上がったり、孵化率が下がったりする。産み出された卵は直径1mm前後である。なお、卵の生存については色で判別可能であり、生存している卵は無色透明だが、死亡した卵は乳白色である。
産み付けられた卵を見つけたら、水草ごと別の水槽に入れて孵化を待つ。稚魚用の水槽にも濾過装置やエアレーションが必要であり、酸欠による卵の死を防ぐためにエアレーションを微量だけ行い、水槽の水が対流するようにするとよい。大量のエアレーションを行うと、気泡による物理的ダメージで稚魚の奇形の発生率を高めてしまう可能性があり、濾過装置に稚魚が吸い込まれないよう注意も必要である。稚魚は孵化後3日くらいはじっとして動かず、お腹のヨークサック（卵のう）の栄養で育つ。稚魚が泳ぎ出したら稚魚用のエサが必要となる。稚魚用のエサとして市販されている商品もあるが、成魚用のエサを乳鉢で細かく砕いてあたえてもよい。
キンギョ 歴史
金魚は長江下流域の浙江省近辺が発祥の地とされている。中国では南北朝時代には既に飼育されていたが、当時はまだ一般的ではなかった。養殖が盛んに行われるようになったのは宋代に入ってからであり、開宝年間（968年-975年）に現在の上海に近い浙江省嘉興の地でキンギョ放生がなされたと伝わる。明代に入ると品種も増えている。中国の金魚は長らく皇帝・皇族や貴族、士大夫、郷紳らによって飼育・愛玩されてきた奢侈品であった。このため景徳鎮の陶磁器などとともに、中華人民共和国成立後の文化大革命（文革）においては「旧文化」として非難・攻撃・破壊の対象となり、生産・流通・飼育とも壊滅状態に陥った。生産者や関係者、更にその家族まで帝国主義者として吊るし上げられ、浙江省の養魚場も破壊された。金魚も大量に殺され、中でも貴重な系統の親魚が多く失われたことから金魚生産は回復不能なほどの大打撃を受け、その歴史は断絶。生産手段や技術もほとんど失われたため、金魚生産で生計を立てていた人々が多かった地域では文革終結後も経済的に非常に苦しい状態が続いた。1978年（昭和53年）8月に日中平和友好条約が調印され民間の日中交流が拡大すると、日本の金魚生産者が浙江省などに出向いて親魚の提供や技術移転を行って復興に協力し、間もなく日本のような大量生産も始まった。庶民に流通するようになったのは改革開放政策実施後のことである。現在は中国伝統の特産物の一つとされるのみならず、日本や欧米への輸出品として、生産者は政府の支援を受けるに至っている。現在、中国のキンギョは大都市の花鳥魚虫市場で販売されている。
キンギョ 歴史
中国語において「金魚」の発音（ピン音で jīnyú ）は「金余」と同じ縁起が良いものとされ、現在でも広く愛玩される背景の一つとなっている。お金が余るほど儲かるようにという願いをこめて店の軒先に金魚、またはその置物を置くところもわずかではあるが存在する。
日本では鎌倉時代にはその存在が知られていたが、金魚そのものは室町時代に中国の明から伝来した。後述の『金魚養玩草（きんぎょそだてぐさ）』によれば、文亀2年（1502年）に和泉国堺（現在の大阪府堺市）に渡来したとある。ただ当時はまだ飼育方法や養殖技術等が伝わっておらず、定着には至らなかった。
江戸時代に大々的に養殖が始まったが、その初期においてはまだまだ奢侈品であった。江戸前期、大坂の豪商である淀屋辰五郎は、天井にとりつけた舶来物のガラス製の大きな水槽の中に金魚を泳がせ、下から眺めることにより暑気払いをしたと伝えられている。江戸中期にはメダカとともに庶民の愛玩物として広まり、金魚売りや金魚すくいなどの販売形態も成立した。俳句においては夏の季語となっている。
キンギョ 歴史
金魚愛好が広まったのは、延享5年（1748年）に出版された金魚飼育書である安達喜之『金魚養玩草』の影響が大きいといわれている。庶民は金魚玉と呼ばれるガラス製の球体の入れ物に金魚を入れ軒下に吊るして愉しんだり、たらいや陶器・火鉢などに水を張って飼育したりしたようである。ガラスが普及する前は桶などに入れていたため、金魚を上から見た見た目が重要視された。
化政文化期には現在の三大養殖地で大量生産・流通体制が確立し、金魚の価格も下がったことから本格的な金魚飼育が庶民に普及する。品評会が催されるようになったほか、水槽や水草が販売され始めるなど飼育用具の充実も見られた。このころには歌川国芳の戯画「金魚づくし」（天保年間）をはじめ、当時の浮世絵や日本画の画題としても広く取り上げられている。幕末には金魚飼育ブームが起こり、開国後日本にやってきた外国人の手記には、庶民の長屋の軒先に置かれた水槽で金魚が飼育されているといった話や金魚の絵などが多く見られる。
キンギョ 歴史
明治維新後、学校の池などでの飼育も始まり、また明治時代から大正時代にかけて金魚の需要も多様化し、中国からの移入や新品種の作出なども盛んになった。太平洋戦争中は「金魚を飼っている家には爆弾が落ちない」という流言が東京中に拡がり、人々は争って金魚を求めた。しかし戦争中であり、生きた金魚の入手は不可能に近く、陶器で作られた金魚のおもちゃが飛ぶように売れたという。一般に流通する品種も増え、第二次世界大戦後は理科の教材として取り上げられ更に普及した。現在も縁日や夜店の金魚すくいなどを通じて日本人には馴染み深い。
現代では各地に金魚の養殖産地がある。愛知県の弥富市（弥富金魚）、奈良県の大和郡山市（大和郡山市の金魚）、東京都の江戸川下流域が三大養殖地として知られており、他にも山形県、熊本県玉名郡長洲町などが有名である。三大養殖地のうち江戸川下流域は近年、埼玉県北部及び茨城県南部へ養魚池を移す業者が増えている。東京都東側のベッドタウンとして宅地開発が進んだためで、江戸川区の金魚養殖業者は2018年時点で2軒を残すのみである。このほか各地に美しい魚体の保存・鑑賞を目的とした、愛好会・保存会が多数存在する。奈良県では2012年にアユやアマゴと合わせて「県のさかな」に指定された。
キンギョ 歴史
2010年からは金魚やその水槽専門の芸術展「アートアクアリウム」が開催。全国各地で展示会が開催された後、2020年8月28日に日本橋に常設展示施設「アートアクアリウム美術館」を開館した。その後、2021年9月26日に閉館。2022年5月4日に銀座三越新館にリニューアル移転を行った。
中国本土のほか、香港やマカオ、台湾、ベトナム、韓国などアジア各国・地域では、日本と同様に金魚の生産・飼育の歴史がある。これに関しては宮廷ドラマの時代に遡り、親善大使的な意味で贈られていた事は忘れてはならない。大半の国・地域では環境に適応する事ができずに死なせた例が多く、適応した国・地域、後に繁殖目的で持ち込まれた国での飼育が主となっている。
キンギョ 歴史
特に香港では住宅事情などから日本などに比べ犬や猫の飼育に困難が伴うため、ペットとしての観賞魚飼育が古くから盛んである。金魚の生産量・輸出量も多く、郊外の農村部には養魚場も点在する。また日本や東南アジアから多様な品種が輸入され流通しており、人口規模に比して観賞魚市場は大きいと言われる。風水では観賞魚は幸運を呼ぶ生物とされており、ラッキーアイテムの一種としても親しまれている。香港を代表する繁華街である旺角の「通菜街」と称する通りには、「水族店」と呼ばれるアクアショップが100軒以上集まっている一角があり、「金魚街」と呼ばれている。この「水族店」では現在も主力商品として金魚が多く流通しており、金魚があらかじめビニール袋に梱包され店先に大量にぶら下げられている光景を見ることが出来る。
小動物を愛玩する習慣が元々あまりない朝鮮半島では、韓国の都市部でインテリアの一つとして熱帯魚水槽が設置されてはいるものの、観賞魚飼育自体に人気がなく、金魚の流通も小規模である。
タイやインドネシアなどの東南アジア諸国では近年の経済成長とともに観賞魚飼育も広まりつつあり、香港と同様の売り方をするアクアショップもある。また東南アジアでは主に日本向けの輸出品として熱帯魚とともに金魚が生産されており、熱帯地域特有の気候を生かし日本や中国では見られない新品種の作出も行われている。
金魚は18世紀に中国からヨーロッパに渡り、ペットとして飼育されるようになった。またアメリカには幕末の日本から移入され goldfish という名で販売されている。ヨーロッパやアメリカで作出された品種も存在する。
一方、飼育放棄者による放流などが原因で、北米など世界各地で侵略的外来種となっている。金魚は繁殖力が旺盛であり、オタマジャクシなどを食い尽くすことがあると言われる。また寄生虫やコイヘルペスウイルスの宿主としても問題視されている。
キンギョ 科学
金魚の糞と呼ばれる体についた細長い糞が見られるが、魚類の糞は細菌などから消化管を保護するためのキチン質などからなる強固な囲食膜に覆われていることから、簡単に折れずに長い糞が体から出た状態を保持することになる。
1994年（平成6年）7月には宇宙酔いなどの研究のため、弥富金魚6匹がスペースシャトル・コロンビアに乗せられて実験動物となった。
2022年、キンギョは操縦可能な水槽で水槽を餌をもらえる方向へ操縦可能であることが確認された。
しばしば、人間より長い集中力を持つとして言及されるが、根拠のない俗説である。
キンギョ 食用・薬用
食用・薬用の習慣は中国の書物「本草綱目」や江戸中期の書物「本朝食鑑」で確認できる。ただし、日本では「煮ても焼いても食えない」とされて敬遠されてきた。
1935年に金魚の遺伝学的研究の第一人者である松井佳一農学博士（当時農林省水産試験場豊橋分場長）が、美味な食用「和金」の開発に成功した。当時の帝国水産会長野村益三のお墨付きももらい、NHK名古屋放送局でPRも行なった。
ご当地映画
ご当地映画（ごとうちえいが）は、ある特定の地域を主要な舞台にしてドラマが展開していく映画作品を指す。
ご当地映画 概要
『二十四の瞳』(香川県)、『祭りの準備』(高知県)、『アイコ十六歳』(愛知県)、大林宣彦の尾道三部作(広島県)などのようにいわゆる地方を舞台とした映画作品は、古くから多数存在している。通常、その地域を舞台とし、実際に撮影が行われた作品が「ご当地映画」と呼ばれる。複数の都市を舞台とした場合でも、同一県内若しくは近隣市町村など狭い地域が舞台の場合は｢ご当地映画｣と呼ばれるが、舞台が広範囲になると｢ロードムービー」と呼ばれることがあり、その境界は明確ではない。
また、作品の舞台として特定の地域が設定されていながら実際にはその土地での撮影が行なわれていない場合や、他の地域や架空の地域を舞台とした設定しているがその撮影が特定の地域で行われた場合についても、ご当地映画として町おこし等に利用される場合がある。
ご当地映画 概要
21世紀以降、行政・市民有志・企業など地方側が主体的に動いてプロモーションとして「ご当地映画」を企画製作する事が増えている。このような場合、地方側は配給業務など映画ビジネスや宣伝に関するノウハウに乏しいため、多くの場合は映画会社・民放局・広告代理店などと組むことが多いが、一部はそれらとは組まずに自主映画の形態をとる事もある。ご当地映画には、ドラマとしての作りが粗雑で安易な観光スポット案内の域を出ないものもあるが、その土地の風土に密着した完成度の高い作品も存在する。また、近年ではその土地が抱える経済問題などマイナスの側面を描いた「問題提起」型の作品も、少数ではあるが登場している。
2001年12月に施行された文化芸術振興基本法（現文化芸術基本法）、それを受けた文化庁の地域主導の映画製作について助成等の動きに反応して、各地方公共団体がフィルム・コミッション等の設立・運営、および当該組織を通じて「ご当地映画」づくりへの意欲が高まっている。また地方を舞台としたアニメーション映画が｢ご当地アニメ」として注目されることもある。
2020年代には一定の需要があるためご当地映画ばかりを撮る監督も存在する。
研究はほとんど行われておらず、柳下毅一郎が紹介している程度とされる。柳下は「申し上げたいのは、あなたが映画を依頼しようとしている相手は大林宣彦ではないのだ、ということである。いまだに大林宣彦と尾道の成功物語にとらわれ、町おこし映画に夢をかけてしまう人は尽きない。いいかげん夢からさめて、ぼくの仕事を減らしてもらいたい」などと警鐘を鳴らしている。
公費から補助金が投入されることもあるが、自治体側の要求を満たしていないなどのトラブルが発生した事例もある。
プラズマ物理
プラズマ物理（プラズマぶつり）では、プラズマを理解するのに有用なもろもろの物理的概念を解説する。プラズマの全般的解説については項目プラズマを参照。
プラズマ物理 歴史
真空中の放電現象は18世紀に着目されていたが、その後しばらく忘れられていた。1835年ごろ、マイケル・ファラデーが再び真空放電に注目し、それを安定に実現した放電管内の現象を詳しく観察して、グロー、陽光柱などとともにファラデー暗部と呼ばれる構造を見いだした。真空放電の研究はその後、ウィリアム・クルックスなどによって大きく発展し、電子の発見への寄与を始めとして、現代物理学の成立に貢献した。
放電によって生成されたプラズマ自体の研究は1920年代のアーヴィング・ラングミュアに始まる。ラングミュアは1922年から約10年間、気体中の放電現象を研究し、その間にラングミュア探針を開発してプラズマの基本量（密度、温度）の測定手段を確立し、プラズマ振動を発見してその機構を解明する、などの大きな成果をあげ、いわゆるプラズマ物理学を創始した。1928年には放電によって発生した電離した気体に初めて「プラズマ」という名前を与えた。
プラズマ物理 歴史
プラズマ物理学の進展にとって、ブラソフ方程式 (Vlasov equation) の確立が重要である。ブラソフは1945年、プラズマ振動などの現象では個々の荷電粒子間の衝突は無視出来ることを論証し、衝突項を0と置いた運動論的方程式（無衝突ボルツマン方程式）と電磁場のマクスウェル方程式を組み合わせた方程式系でプラズマ振動を記述した。この方程式系はブラソフ方程式と呼ばれ、プラズマの特性にもっとも適合した方程式として広く用いられている。
ついで1946年にレフ・ランダウはブラソフの扱いを改良し、ブラソフ方程式をラプラス変換を用いて解く手法を編み出した。その結果、プラズマ振動にはランダウ減衰と呼ばれる現象があることを示した。このランダウの手法はこんにちのプラズマ理論のもっとも基本的手法として定着している。
プラズマ物理 歴史
プラズマの研究は1950年代から大きく加速した。その原動力はエネルギー源としての熱核融合の研究と宇宙空間物理学の進展である。熱核融合研究は1950年代初頭に始まり、世界的協力のもとで行われてきたが、最近になって熱核融合に必要な条件（1億 ℃ の温度、粒子密度 1020m−3）を満たす核融合プラズマが生成されて科学的実証が達成された。そして、次の段階の「システムとしての核融合炉」が実現可能であることを示す工学的実証を目的として、2005年、国際熱核融合実験炉 (ITER) をフランスに建設することが決まった。
一方、宇宙空間物理学においては、ロケットや人工衛星による探査の進展とともに地球外の空間ではプラズマが極めて重要な役割を演じていることが解ってきて、プラズマのマクロな行動を記述する磁気流体力学が発達し、地球磁気圏の構造の解明などの大きな成果をあげた。
1970年に宇宙空間プラズマの研究者であるハンス・アルヴェーンが「電磁流体力学の基礎研究、プラズマ物理学への応用」によってノーベル物理学賞を受賞した。
そのほかプラズマは、プラズマディスプレイを始めとする数多くの応用によって、日常生活にも密接にかかわってきている。
プラズマ物理 プラズマの種類
気体の温度を上げて行くと構成する中性分子が電離してプラズマになる。この際、固体、液体、気体間の相転移とは異なって、気体からプラズマへの転移は徐々に起こり、電離度が非常に低くて構成分子の1%が電離しただけでも充分にプラズマの性質を示す。そのためプラズマは「物質の第四態」といっても、それは物質の三態とは大分異なった意味合いを持っている。
電離度はサハの電離公式によって評価される。電離度が低く、中性分子が大部分を占めるプラズマを弱電離プラズマ (weakly ionized plasma)、もしくは低温プラズマ (cold plasma) という。身近なプラズマは大部分がこれに属する。イオンと電子とでは質量が極端に違っていて衝突してもエネルギー交換が起こりにくいので、弱電離プラズマではイオンと電子とが別々の温度をもつのが普通である。そしてイオン温度は室温に近く、電子温度は数千度であることが多い。
プラズマ物理 プラズマの種類
温度をさらに上げるとついには中性分子がすべて電離し、イオンと電子だけで構成されるプラズマになる。この状態のプラズマを完全電離プラズマ (fully ionized plasma)、もしくは高温プラズマ (hot plasma) と言う。このとき電子温度は数万度以上になり、イオン温度もそれなりに高くなっている。熱核融合炉をつくる研究では燃料である重水素イオンに核融合反応を起こさせるため、イオン温度を10keV（1億度）程度にまで上げる。この状態のプラズマを核融合プラズマということもある。
その他 通常のプラズマの定義からは外れるが、その延長として研究されているものに次のものがある。
ダストプラズマ
中に多数のμm程度の巨視的大きさをもった微粒子（ダスト）を浮かべたプラズマがあり、これをダストプラズマ (dusty plasma)、もしくは微粒子プラズマという。そこではこれらの微粒子が多数の電子を付着して大きな負の電気を帯び、微粒子系に着目するとそれが強結合系になって自己組織化などの興味深い現象をひきおこしたりするので、近年 注目されて盛んに研究されている。記事ダストプラズマを参照。
非中性プラズマ
ミラー閉じ込めの原理を用いた荷電粒子の磁場閉じ込めにより、電気的中性から大きく外れたプラズマを、極端な場合には電子だけを蓄積して閉じ込めることができる。このようなプラズマを非中性プラズマという。
固体プラズマ
半導体中の伝導電子と空孔もプラズマ中の電子とイオンとに似た振る舞いをして、プラズマ振動を起こしたりする。この観点で見たとき、それを固体プラズマと呼ぶ。
プラズマ物理 プラズマの要件
プラズマはイオンと電子との混合物で電気的に中性な物質である。それが真にプラズマらしく振る舞うには次の3つの要件を満たさなければならない。
これらの要件の意味は次の通りである。
デバイの長さ
デバイの長さ λD はプラズマ中で電場が遮蔽される現象（デバイ遮蔽）の特徴的な長さであり、λD より小さい領域では電気的中性が保証されない。従って、考えている物質系がプラズマとして振る舞うためには、その空間的大きさ  L  が λD よりも充分に大きくなくてはならない。すなわち要件1が必要である。
特に容器に入ったプラズマはその容器壁との境界に λD の厚さのシースと呼ばれる非中性領域が出来るから、これはシース部分を除くプラズマ本体が充分な大きさをもつことを意味する。
プラズマ振動数
（電子）プラズマ振動数 ωpe はプラズマ振動の固有振動数で、その逆数 1/ωpe  は電気的中性が破れたとき、電子がそれに反応して中性を取り戻すのに必要な時間を表す。そこでこれより短い時間内では電気的中性が保証されず、プラズマらしく振る舞わない。従って、イオンと電子との混合物がプラズマとして振る舞うためには、考えている現象の時間スケール t が要件2を満たして充分に大きいことが必要である。
プラズマ・パラメタ
プラズマ物理 プラズマの要件
要件3は次のように考える。すなわち半径 λD の球の中の粒子数であるプラズマ・パラメタ Λ の値が1の程度だと、実際には他の荷電粒子は時々やってきてクーロン力を及ぼして去るだけであり、沢山の粒子の協同作用であるデバイ遮蔽などが実質的意味を持たない。逆に Λ の値が充分に大きければ、荷電粒子は常に沢山の粒子と作用を及ぼしあっていて、全体としてプラズマらしくまとまって行動する。これが上の条件の意味である。
この Λ ≫ 1 の条件はまた次の条件の各々と等価である。詳しくは項目プラズマ・パラメタを参照。
粒子間相互作用のポテンシャルエネルギーの平均が粒子の運動エネルギーよりずっと小さい。一般に粒子間相互作用のポテンシャルエネルギーが運動エネルギーより小さい粒子系を弱結合系、逆に運動エネルギーより大きい粒子系を強結合系というが、Λ ≫ 1 はプラズマが弱結合系であることを意味する。
進行方向が大きく曲がる衝突に必要な近接距離 r0 がデバイ長さ ΛD より充分小さい。つまり粒子はデバイの長さより充分内側まで近づかないと衝突が起こらない。r0 はその距離でのクーロンポテンシャルが熱運動エネルギー kBT と等しいとして得られ、r0 = e2/(4πε0kBT) で与えられる。
粒子の衝突頻度 νc がプラズマ振動数 ωpe よりも充分小さい。すなわちプラズマ中の電子を主体とする現象では粒子間の衝突は無視でき、プラズマは無衝突とみなせる。
プラズマ物理 代表的なプラズマの例
プラズマの理論では温度 T は常にボルツマン定数 kB との積 kBT の形で現れ、これはエネルギーの次元を持っていて、(3/2)kBT は1粒子当たりの運動エネルギーを表す。そこで絶対温度の代わりにそのエネルギーを温度として用いると、その値は構成粒子の運動エネルギーと直接結びついていて非常に便利で、プラズマ物理ではもっぱらこの温度を用いる。単位として電子が1ボルトの電位差を通過して得られるエネルギーを用い、それを eV  と書いて、電子ボルト (electron volt) と呼ぶ。絶対温度との間には 1 eV ≒ 1.16 × 104 K の関係があり、1 eV はおおよそ1万度と考えてよい。また場合に応じて keV (= 103eV) などの単位を用いる。
この単位を用いると、たとえば水素のイオン化電圧は 13.6 V であるから、電離にはマクスウェル分布の高速度側裾の電子が効率的に働くことと考え合わせて、電子温度 10 eV で水素プラズマが完全電離になることが素直に理解される。
プラズマ物理 代表的なプラズマの例
次に宇宙および地上のプラズマの代表的な例とその特性値をあげる。
ここで n は電子密度 (m−3)、Te は電子温度 (eV)、Ti はイオン温度 (ev)、λD はデバイの長さ (m)、ωpe はプラズマ振動数 (s−1)、Λ はプラズマ・パラメタ、α は電離度を表す。
存在場所で言えば、まず銀河系内で銀河面に近い場所は、星と星との間にも平均で 5×105/m3 程度の密度の水素原子でみちているが、そのうちB1型星より高温の星の近所やガス星雲の内部ではこれらの原子が完全電離してプラズマ状態になっていて、HII領域と呼ばれ、よく研究されている。ちなみに HI は中性水素原子を表す。
次に太陽系内に戻ると、まず太陽コロナはかなり高密度の完全電離プラズマからなる。その外側でも至る所に完全電離プラズマが存在するが、表には地球の公転軌道付近のプラズマの特性を挙げてある。
さらに地球に近づくと、よく知られた電離層がある。表では密度がもっとも大きいF2層（高さ 200–500km）についての値を挙げてある。このプラズマは完全電離ではなく、弱電離である。
プラズマ物理 代表的なプラズマの例
地上ではプラズマはもっぱら人工的につくられる。よく知られた例は蛍光灯、広告用ネオンサインなどの放電管内のプラズマで、いずれも弱電離プラズマである。
実験室内の小型装置では、直流または交流の電場をかけ、気体内で放電を起こさせてプラズマをつくることが多い。ここではそのような小型放電装置でつくられるプラズマのおよそのパラメタ範囲を示してある。
一番下の核融合炉では重水素 (D) と三重水素（トリチウム、T）とを核融合させてエネルギーを得るに必要なプラズマの特性を挙げてある。これらの特性のプラズマはすでに作られている。究極的な核融合炉としては、弱放射性気体である三重水素を使わないD-D反応を用いた炉が望ましいが、それを達成するには密度とイオン温度をさらに上げて n = 1021/m3、Ti = 3×104eV 程度にする必要がある。
この表から分かるとおり、これらのプラズマはいずれもプラズマの3要件を充分に満たしている。
プラズマ物理 磁場中の荷電粒子の運動
プラズマ中では荷電粒子に対する粒子間の個々の衝突の影響は小さく、荷電粒子の運動はまずは外から加えられた電磁場とプラズマ自身のつくり出す電磁場の作用により定まる。従ってプラズマの振舞いの理解には電磁場中での荷電粒子の行動を知ることが基本になる。ここではそのために有用ないくつかの概念について解説する。
一様定常な磁場中では荷電粒子は磁場と速度の双方に垂直な力、ローレンツ力を受けるので、磁場に垂直な方向に円運動する。その際イオンと電子では荷電の符号が逆なので、旋回の向きも逆になる。この運動をサイクロトロン運動ともいう。このように円運動する粒子の行動を調べるには、その円運動の中心を追うのが便利である。円運動の中心を旋回中心（gyration center)、もしくは案内中心（guiding center)と呼ぶ。
一方、粒子は磁場方向には力を受けないので旋回中心は1本の磁力線に沿って一定の速さで進む。従って粒子は磁力線に沿ってらせん形を描いて運動することになる。
一様定常な磁場 B の中の円運動の振動数 Ω は粒子の荷電を q （正負あり）、質量を m とすると
で与えられ、サイクロトロン振動数（cyclotron frequency)、もしくはラーマー振動数（Larmor frequency)と呼ばれる。この値は質量の小さい電子の方がイオンのよりもはるかに大きい。
プラズマ物理 磁場中の荷電粒子の運動
一方、円運動の半径  は、粒子の磁場に垂直方向の速さを v⊥ として、
となり、これを旋回半径（gyration radius)、もしくはラーマー半径（Larmor radius)という。その大きさは同じ温度ならばイオンの方が電子よりはるかに大きい。
実際の磁場中のプラズマでこれらの量の大きさを考えると、イオンと電子のいずれもサイクロトロン振動数は非常に大きく、旋回半径は非常に小さいことがわかり、どちらも磁力線に強く巻き付いて運動するという描像がよい近似で成り立つ。とくに電子はイオンよりはるかに小さい半径ではるかに速く旋回している。
磁場 B に垂直な電場 E がかかると、荷電粒子の円軌道の半分では加速されて旋回半径が大きくなって、旋回中心が粒子から遠ざかる。そして反対側へ来ると減速され、旋回半径が小さくなり、旋回中心が粒子に近づく。こうして旋回中心はいつでも減速側に動き、粒子自体も一方向に移動する。この磁場に垂直な旋回中心の移動をドリフト（drift)といい、その速度をドリフト速度という。粒子自身も磁場に垂直にはドリフト速度で移動する。この場合のドリフト速度 vd は
となり、荷電粒子の種類、速度に依存しないのがその特徴である。
プラズマ物理 磁場中の荷電粒子の運動
この事柄は次のように理解される。静止系で磁場 B と電場 E とからなる電磁場がある場合は、速度 V で動く座標系で見ると E ' = E + V × B の電場があるように感じる。従ってドリフト速度 vd で動く座標系では粒子の感じる電場は E + vd × B =  0  となって、粒子はこの座標系では電場のない場合と同じ円運動をすることになり、もとの座標系でみると速度 vd でドリフトしていることになる。
電場以外の外力 f が働く場合にも Eeff = f/q という実効的な電場に置き換えて考えればすぐにドリフト速度が求まる。重力などの場合はイオンと電子とではドリフト速度は大きく異なり、向きも反対である。
磁場の大きさが磁場自身と垂直方向に変化している場合も、同じように軌道のある部分と反対側では旋回半径の大きさが異なり、やはりドリフトが起こる。また磁力線が曲がっている場合はそこを通る粒子の遠心力もドリフトに寄与する。
プラズマ物理 磁場中の荷電粒子の運動
さらに興味深いのは、磁場に垂直方向に粒子密度の勾配がある場合である。この時は粒子の旋回中心の移動は起こらない。しかし、ある一点でそこを通る粒子数を考えると、旋回中心が密度の高い側にある粒子の方が、低い側にある粒子よりも沢山通り、これらが打ち消し切らずに平均速度が残って、一方向に粒子の流れ速度を生ずる。これは密度勾配によるドリフトと呼ばれ、磁場で閉じ込められたプラズマの境界での性質を支配する重要な要素の一つである。
磁場中の荷電粒子は磁力線の周りに円軌道を描いて旋回しているので、遠くからはそこに円電流があって、それに伴う磁気モーメントがあるように見える。その磁気モーメントは向きが磁場と逆方向のベクトルであって、その大きさ  は（電流の強さ）×（円の面積）で与えられるから、
となる。ここで は磁場に垂直方向の運動エネルギーを表す。 こうして磁場中の荷電粒子の旋回中心は、質量 m 、電荷 q とともに磁気モーメント をもつ粒子のように振る舞い、非一様磁場 B の中では  の力を受ける。
プラズマ物理 磁場中の荷電粒子の運動
磁気モーメントはその大きさ が断熱不変量であること、つまり外部パラメータが時間的にゆっくり変化しても  が一定に保たれることで重要である。このため、荷電粒子が非一様磁場の中で移動すると磁場に垂直方向の運動エネルギー  はその場所での磁場の強さ B に比例して大きさを変える。これからミラー磁場による荷電粒子の閉じこめが次のように理解される。
ほぼ直線状で両端で強く中央で弱い磁場をもつ磁場配位を考え、中央の一点に荷電粒子を置く。粒子は1本の磁力線に沿って移動するが、端に近づくと次第に強い磁場を感じるようになり、磁気モーメントが一定に保たれるため、垂直方向の運動エネルギーが増加する。一方、静磁場中の荷電粒子は全エネルギーが一定に保たれるため、このことは粒子の磁場方向の運動エネルギー が減少することを意味する。そして条件によってはある点まで行くとが全エネルギーと等しくなり、磁場方向の運動エネルギーが =0 となって粒子はそこで引き返す。こうして磁場の強い場所は荷電粒子を反射する性質をもつので、これをミラー（mirror 、磁気鏡）と呼び、両端にミラーを持つ磁場配位は荷電粒子を中央部に閉じこめることが出来て、これをミラー磁場（mirror field )という。ただし、閉じこめられる粒子はがよりも最初からある程度大きいものだけに限られ、他はミラーを越えて外へ出ていく。 ミラー磁場による閉じこめ機構は核融合研究の進路の一つであるミラー閉じこめの基本原理である。
プラズマ物理 プラズマを記述する方程式系
プラズマは荷電粒子群と電磁場が密接に絡み合った系であるから、荷電粒子の運動を記述する方程式と電磁場を記述するマクスウェル方程式とを組み合わせて使うことが必要である。このうち、マクスウェル方程式は電磁場を正確に記述するが、荷電粒子群の運動を「正確に」記述する方程式はないから、状況に従って以下のようないろいろな近似の方程式を用いる。
プラズマは電導性の流体であるから、まず磁気流体力学（MHD）の方程式系を使うことが出来る。特にトーラスによるプラズマの閉じこめなど、複雑な幾何学的配位の現象についてはまずはMHDによる研究が主体になる。そこでの、プラズマの圧力、張力、ならびに流体と磁力線との凍り付きなどの概念は極めて有用である。
また、イオンと電子をそれぞれ独立した流体ととらえ、プラズマをイオン流体と電子流体との混合物と考えて、各々に流体力学的方程式を組み立て、イオンと電子の相互作用の項でその交渉を論ずる2流体モデルも極めて有用である。それによればイオンと電子の振る舞いをその特性に従って別々に考えることが出来、MHD よりも詳しい解析を行うことが出来る。
プラズマ物理 プラズマを記述する方程式系
2流体モデルにおいてもイオンと電子で質量が極端に違うことを利用して、2つの方程式を組み合わせてプラズマ流体の運動を支配する「運動方程式」と電流の行動を支配する「一般化されたオームの法則」との連立方程式の形に整理することが出来る。この方程式系はそれ自身、プラズマの解析に極めて有用であるが、さらにいくつかの性質のよく分かった近似を導入すると再び MHD の方程式系が得られ、MHD に含まれる近似の意味の解明にも役立つ。
流体的記述ではプラズマを構成する粒子は局所熱平衡にあると仮定されているが、現実のプラズマでは平衡に至る緩和過程よりタイムスケールの速い現象、つまり局所熱平衡から大きく外れ速度分布関数のマクスウェル分布からのずれが本質的に重要な現象が多い。そこで速度分布関数の変化を記述する運動論的方程式をマクスウェル方程式と組み合わせて使う。
一般にはイオンと電子とのそれぞれに運動方程式を立ててマクスウェル方程式と連立させるが、現象によっては問題の特性に従って一方にはずっと簡単化したモデルを使うことも多い。例えばプラズマ振動ではイオンはその速い時間変化に追随出来ないので背景をなす一様な電荷分布と見なし、電子のみを運動論的方程式で扱う。