飯盛里安

飯盛 里安は、日本の分析化学者、理学博士。

1917年9月創立間もない財団法人理化学研究所  に入所し、主に放射性鉱物と希元素の研究を行う。1919年イギリスに留学し、オックスフォード大学のフレデリック・ソディ教授のもとで放射化学を学んだ。帰国後、日本では未開拓の分野だった放射化学を導入し基礎を築き確立させた功績、放射性鉱物の研究に生涯を捧げた科学者として「日本の放射化学の父」と呼ばれているかなざわ偉人物語。太平洋戦争中は、理研の仁科芳雄を中心に進められた原子爆弾開発研究  に加わり、ウラン鉱の探索・採掘・精製を行なった。戦後は人造宝石の研究を行い、ビクトリア・ストン、メタヒスイをはじめとする一連の人造宝石  の発明者としても知られている。

1. 経歴
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1885年石川県金沢市生まれ。父は金沢藩士、加藤里衡、母豊子の実家は金沢藩家老横山家の分家。父が高岡市の射水神社の宮司であったので、少年時代を高岡市で過ごした。1898年10月富山県立高岡中学校  に入学した。一年後輩に正力松太郎と河合良成 ]<WtXmlEndTag />、これが学位論文の主論文として 1916年 大学院卒業と同時に理学博士の学位を授与された。

なお、フェリシアン化カリウムの光反応に関する2編の論文中で『光触媒』の用語が日本で最初に使われた。

1.1. 理化学研究所時代
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1.1.1. 初期の研究
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シアノ鉄錯塩溶液の光化学反応の研究 はさらにニッケル、白金などのシアノ錯塩について進められ、ハロゲン化銀電極を用いる光化学電池の考案が行われ、これら一連のヨウ化銀感光発電池の研究、に対し1921年に日本化学会桜井褒賞が授与された飯盛里安先生の業績とその解説。これら一連の研究は、光エネルギーを電気エネルギーに変換して利用することを念頭に進められたが、変換効率を上げることができず、実用化に至らなかった。それから約30年後にアメリカのベル研究所のピアソンらがp/n接合型太陽電池を発明し、これが現在の太陽光発電へと繋がった。

1.1.2. アイソトープの邦訳
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フレデリック・ソディは、1900年からカナダのモントリオールにあるマギル大学でアーネスト・ラザフォードと共に放射性崩壊の研究を行ない、1904年からはグラスゴー大学の講師になり研究を続けた。その結果、元素が放射線を放つと別の元素に変化することを見出し、さらに放射性元素が化学的性質が同一であるにもかかわらず複数の原子量を持つ可能性を示した。ソディはこの概念をアイソトープ  と名付け、研究結果を1918年12月のロンドン化学会で講演した。その内容は1919年東京帝国大学化学教室の定例雑誌会で取り上げられた。その席で飯盛はアイソトープの邦訳を同位元素とすることを提案し、同意を得た。

1.1.3. イギリス留学
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1919年11月から2年間イギリス留学を命ぜられた。この留学は、恩師・櫻井錠二が第一次世界大戦中にイギリスからアメリカに向かう船に偶然ソディと乗り合わせ、そこで頼んだことにより実現した。最初の1年間はケンブリッジ大学の化学科講師ヘイコックのもとでヒ素の定量法としてヒ素をヒ酸に変えリン酸の場合と同様にモリブデン酸アンモニウムを加えて黄色のヒ素モリブデン酸アンモニウムの沈殿として分離する方法を検討した。この方法によってヒ素が正確に定量できることが証明され、ヘイコックに大変感謝された。続いて 1920年11月から オックスフォード大学に移り、フレデリック・ソディ 教授の指導を受けた。当時を回顧して「1920年の暮からソディ教授に師事して宿望の放射体化学の研究に多幸な1年を過ごした。その間教授と仕事を共にしたので教授の自然科学研究に対する偉大なる力量をハッキリと感得した」と述べている。当時ソディ 教授はトロン  の古い名前)、トリウムX、ウランX2に次いでプロトアクチニウムを発見した直後で、1921年度ノーベル賞受賞の年であった。理化学研究所の部屋には ソディ教授の眼光炯炯たる写真がいつも掲げられており、この写真を見上げながらよく当時の思い出を語った。ラドンを含む試料水を容器ごと振盪して空気中に分配する時の作業が、長身なソディ教授は楽々とこなしたが難作業だったことをよく語っていた飯盛里安先生の業績とその解説。

担当した実験は

ソディ式ラドン計を用いて微量ラジウムを定量する方法の習得
セイロン産モナズ石中の微量成分であるウランを上記ラドン計で得たラジウム量から計算して求めること
ピッチブレンド中のウラン定量の湿式法であるブレーリー法の習熟
モナズ石のトリウム定量の湿式法であるベンツ法を行う際に、放射性指示薬 UX1の微量を試料に添加し、分析過程で得られるトリウム沈殿物の示す UX1に基づく β放射能を測定し、これを UX1の標準の強さと比較することによってトリウムの行動を追跡する実験等であった。これらの実験結果は帰国後まもなく理化学研究所でまとめられ、モナズ石中のウラン・トリウムの定量については、さらに日本産2種類と朝鮮産 2種類のモナズ石を加えて一括して発表された。UX1放射性指示薬による分析方法の検定も斬新な研究として評価された飯盛里安先生の業績とその解説。

1.1.4. 放射線測定装置の開発
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1921年イギリスからの帰国に際し、ソディ 教授から贈られた標準塩化ラジウム製剤といくつかの放射能測定器を持ち帰った。日本製の放射線測定機器類がまだ無かったので、これらの機器を理化学研究所工作部に製作させた。主な機器類は次のとおり飯盛里安博士97年の生涯。

ローリッツェン検電器
αβγ-放射能測定用検電器〔商品名：大型ラヂオスコープ〕
鉱泉及び気態試料の放射能測定器〔商品名：IM-泉効計〕
ラジウム測定用ラドン定量器〔商品名：理研精密ラドン計〕
トロン定量用検電器これらの機器類は理研から発売された。IM泉効計は温泉・鉱泉・池沼水の放射能を測定する携帯用機器で、約0.5リットルの試料水を槽内に採り、密閉振盪して溶存ラドンを槽中の5リットルの空気と0.5リットルの水との間に分配した後、空気相の放射能を測定して試料水中のラドン濃度を定量する携帯用ラドン測定装置である。ラドン標準として一定量の酸化ウラン粉末を塗布したアルミ板を電離槽中に差しこんで検電器で放射能を読み、これを付属の補正値から始元期ラドン放射能をラドン濃度0.01マッヘまで求めることができる。鉱泉や井戸水などのラドン含有量測定に広く用いられた。現在でも鉱泉分析法指針に採用されていて温泉法施行規則第14条七にも、温泉成分分析を行おうとする者が備えるべき器具として「IM-泉効計又は液体シンチレーションカウンター」と記されている。

2017年4月、日本郵便株式会社から理化学研究所創立100周年の記念切手が発行された。この切手のデザインの一部にIM泉効計が取り入れられた。

2022年 IM泉効計は、日本化学会によって認定化学遺産 第58号に認定された。



1.1.5. 放射体化学に関する研究
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1922年に東京帝国大学理学部化学教室に初めて「分析化学」と称する講座が設けられ、一部を担当したが1927年以降は「放射化学」の講義を担当し1943年まで続いた。これは日本における放射化学の講義の始まりである。当時執筆した「放射化学実験法」は多年蓄積された実験記録の詳細を具体的に例示した好適な指導書である飯盛里安先生の業績とその解説。

1922年滋賀県田ノ上山で発見された微放射性マンガン土球塊について、海底又は湖底の沈積物としてのマンガン土球塊に類似していることを指摘し、太平洋深部のマンガン球塊と比較するとラジウム含有量が 4 - 5 倍の新種であることが確認された。

放射性元素についての特殊な研究として注目されるものに色暈の研究がある。放射性鉱物の微粒が透明な鉱物中に存在すると、その周囲の組織が長年月にわたって放射されるα線のために変色し、同心円状の着色層ができる。これを色暈と呼び、中心から表層までの距離はα線の飛程に対応する。1927年三重県石榑産黒雲母の薄片中に2種類の色暈を見出した。その一つに巨大色暈、他の一つに Z 色暈と名づけた。後者は空中飛程 1.2センチメートルおよび 2.1センチメートルのα線によるものとした。これより9年後に同じ巨大色暈がインド産菫青石にクリシュナムらによって見出され、これは RaC および ThC の長飛程α線によるものとされた。Z 色暈については11年後にゲオルク・ド・ヘヴェシーらがサマリウムが飛程1.13センチメートルのα線を放射することを発見し、飯盛の Z 色暈の1.2センチメートルα線放射体は恐らくサマリウムであろうと説明している。

希元素鉱物の探査中に見出されたいくつかの含ウラン鉱物について、鉛とウランの含有量の比が得られるので、鉱物の地質年代が推定できる。例えば南朝鮮忠清南道産サマルスキー石では134×106年、またヘリウムとウランおよびトリウム含有量の比から忠清南道及び平安南道産モナズ石では80 - 117×106年である。これら鉱物を含有するペグマタイトの地質年代はすべてジュラ紀前後であることが明らかになった。ラジオメトリーに鉛の同位体指示薬として RaD と ThB とを比べてどれが使やすいかを半減期、壊変生成物の放射能から検討し、後者の方が約100倍鋭敏な指示性能を持つことを解説し、実用の際に必要な復元係数表を添付した。

1.1.6. 地質学的研究
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希元素については、希アルカリ金属の簡易な分離法を考案して、鱗雲母およびチンワルド雲母からルビジウム及びリチウムを抽出した