元素周期表で世界はすべて読み解ける～宇宙、地球、人体の成り立ち～

吉田たかよし

私たちの体、住んでいる地球、そして宇宙。この世に存在するものはすべて、元素同士の化学反応によりできています。これら自然科学の摂理を凝縮した万能の道具が、周期表です。元素たちが並んだ周期表のルールは、複雑そうに見えてシンプル。縦と横のどっちから攻める？ なぜ人体は取り込む栄養素を間違う？ 元素の化学進化って何？――難しそうだけどなぜか気になる、そんな周期表の仕組みわかる入門書。

• カテゴリ: ビジネス・実用
• ジャンル: 学術・語学 / 理工
• 出版社: 光文社
• 掲載誌・レーベル: 光文社新書
• 電子版発売日: 2012年12月07日
• コンテンツ形式: .book
• サイズ(目安): 3MB

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著者吉田たかよし氏は、医学博士であり、大学教授であり、そこまでなら何となく分かるが、元NHKアナウンサーであり、タイタンに所属するタレントでもあると聞くと、何だか胡散臭くなってしまうのである。そして、そのせいで出版された本も程度の低いものではないかと、偏見をもってページを開いたが、これはもう、心でお詫び。非常に分かりやすく、読んでいてワクワクするような。何より勉強になりました。

スイへーリーベーの元素周期表だが、その読み方や面白さを伝えてくれる。これを作成したメンデレーフは元素の一覧表の中で、該当する元素が見当たらない場所を空欄とした。そして、そこに入るべき元素を予言。例えば、アルミニウムの真下にはエカアルミニウム。エカと言うのはサンスクリット語で1を表し、1つ下という意味。ケイ素の下にはエカケイ素。今、エカアルミニウムと名付けた空欄にはガリウムが埋まった。ケイ素の下には、ゲルマニウムが埋まった。

元素と周期表の関係で大切な事は、①周期表の縦1列は、最も外側の電子がよく似た状態であることが多い。②最も外側の電子の数で元素のおおよその性質が決まる　という事だという。そこから考えると、セシウムはカリウムと同じ列の2つ下にある。カリウムは、神経や筋肉の細胞を働かせる人体にとって不可欠な元素だが、最も外側ある電子の数が同じセシウムを間違って体内に取り込むことがある。ストロンチウムはカルシウムと同じグループに属するため、骨に取り込まれてしまう。このため、放射性ストロンチウムが骨に悪性腫瘍を作らせ、骨肉腫が発生する。また、骨の内部の骨髄で赤血球や白血球を作っているが、骨髄の細胞にもダメージを与えるため、白血病を引き起こす。セシウムやストロンチウム。福島原発で有名になったアレだ。

人体を構成する元素は、1番多いのが水素、順に酸素、炭素、窒素と続き、これらの4つの元素だけで全体の99.5%を占める。そして水素は第一周期、酸素、炭素、窒素は第二周期にあたる。宇宙に多く存在する元素ほど人体にも多く含まれる。周期表で人体がよく使う元素の真下にある元素は毒性があることが多い。例えば亜鉛とカドミウム、水銀。よくあるものから我々は生まれた。そして、似たようなものに、苦しめられる。

後は以下のようなトリビア。ためになる。

ー　ギャバニューロンの細胞膜には塩素イオンを通す小さな穴が存在する。普段はこの穴は閉じているため、細胞の中に入っていけないが、アルコールや睡眠薬が作用すると穴が開き、細胞内に塩素イオンが一斉に入っていく。塩素イオンはマイナス1価のイオンなので、細胞の中も電気的にマイナスになっていく。そうするとギャバニューロンが働きやすくなり眠くなる。お酒を飲むと眠くなる理由。睡眠薬と飲酒を同時に行うと塩素イオンが流入しすぎて制御不能に陥るため命を落とすことがある。

ー　二酸化炭素に比べて酸素は水に少ししか溶けないため、体の中で運ぶのが難しい。特に冷水なら酸素はそこそこ水に溶けるが37度まで上がると溶解量はぐっと下がる。ちなみに、南国の海が透明なのは、熱帯の海は水温が高いので、酸素の量が少なく、プランクトンが多く生きられないため。水温が低い海だと比較的多くの酸素が溶けているため、プランクトンが繁殖し水が濁って見える。水温が低いほどプランクトンを食べる。魚も豊富に育つ。

ー　体内の血液は温度が高いので、酸素を水分に溶かして運ぶのが難しい。そこで登場したのが赤血球の中にあるヘモグロビン。ヘムと呼ばれる赤い色素に鉄がくっついている。この鉄が酸素を効率よく運ぶ。酸素の運搬と言う役割を果たす。金属は手だけではなく、クロムやマンガン、コバルト、ニッケル、銅などでも理論的には可能。しかし、こうした多くの候補から鉄が役割を果たすことになったのは、存在量が多かったからと言うことだ。もし宇宙がコバルトだらけだったなら、私たちの血液はコバルトブルーだったかもしれない。

ー　レアアースの各元素は、それぞれ電子配置がよく似ているので、化学的な性質も似ていて、同じ場所から産出される傾向が高い。レアアースの鉱床は、アジア、北欧、アフリカ、南北アメリカ、オーストラリアと世界各地で見つかっているが、そのほとんどが軽希土類の鉱床。重希土類の鉱床は現在のところ、中国南部でしか開発されていない。

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人体における各元素の働きには興味があったので手にとった。しかし、私は学生時代から周期表を覚えるのが苦手。ちゃんと理解できるだろうかと不安だったが、本書は誰にでも分かるような言葉で丁寧に解説されており非常によく分かった。
もともとの目的であった人体については、特に神経や筋肉がナトリウムとカリウムによって動いているという話が興味深かった。オン / オフの切り替えを細胞の内外の電気的プラスマイナスで切り替えており、それを同じ 1 価で大きさの異なるナトリウムイオンとカリウムイオンで行っている。なぜナトリウムとカリウムなのかということにも言及されていて面白かった。
他にも宇宙というスケールの大きい視点から元素の起源について語られていたり、少し前から注目されているレアアースについても解説されている。
本書を読んで一気に周期表が理解できたし、好きになった。学生時代に読んでおきたかった一冊。現在勉強中の学生や私と同じように周期表に苦手意識のあった人に是非読んでみて欲しい。

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目に見えない一見難しそうな取っつきにくい世界を魅力的なサイエンスストーリーとして解説した本。知的好奇心をくすぐる内容ばかりで読後の満足度が高い。正直、電子や原子やイオンのプラスマイナスの話などを完全に理解しながら読めた訳ではないけれど、それでも十分に納得しながら元素および周期表の神秘さや不思議さ、美しさを感じることができた気がする。著者自身も魅せられていると語っていた「希ガス」の話は特に興味深く惹き込まれた。理科離れが叫ばれて久しいけど、こういう話を中高生の時にもっと知る機会があればサイエンスに興味を持つ学生も増えるように思う。

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周期表を用いて宇宙や人体などの事象を上手く説明しており、高校程度の化学の知識があれば面白く読めると思う。

冒頭で述べられている「周期表とは量子化学の結論を数式を用いずに表したもの」（だったかな）という定義は本質を上手く言い得ている。

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題名は大袈裟だが、周期表の楽しさを知ることができる。

-なぜ、放射性物質であるストロンチウムを体内に蓄積させないためには、カルシウムを摂るのが良いのか？
-なぜ、レアアースが中国だけに偏在しているのか？

本書は、無味乾燥な周期表を時事ネタや健康ネタを絡めながら、興味深く説明する。

著者は量子学を専攻した後、NHKでアナウンサーとして活躍。NHKを退職して、医者となった。
医学を勉強しているときに「目からウロコが落ちた」ことが2回あったらしい。
ひとつは、宇宙にある元素と体を構成する元素が大きくつながっていること、もうひとつは、周期表で人体が良く使う元素の真下にある元素は毒性があることが多いこと。
この二つの事象の説明は、ミステリー小説的でもある。

第1章の最後にある「電子の軌道を4つの原則」は紙と鉛筆を持って数字表を書きながら読むと、周期表が深く理解できる。
もう一度高校生に戻って化学を勉強したくなる、お勧めの★5つ。

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［すいへいりーべ...からの脱却］高校時代にとりあえず覚えた記憶が多くの方にあるであろう「周期表」。一見、無味乾燥に見えるこの表が現実の世界を紐解くヒントになっていることを、多くの例とともに示してくれる一冊です。著者は、NHKアナウンサーとして活躍したこともある異色の医学博士、吉田たかよし。


全編から著者の周期表への愛が伝わってくるのですが、本書で提示される周期表の有益さと「よくできている」という意味での美しさを考えれば、さもありなんと膝を打つ読者の方も多いのではないでしょうか。極めて理解に優しい言葉で書かれていることもあり、科学関係に興味を抱かせてくれる新書として大変オススメできる一冊です。


ただ単に元素ごとの解説を加えていくのではなく、宇宙や人体、さらにはレアアースといった話題とともにその特徴などを教えてくれるところにも好感が持てました。このような科学紹介本の類いを読むと、「こういう先生に昔教わっていれば…」（だいたいこういうことを言うやつほどどんな先生に教わってもロクに伸びるもんじゃない）と身勝手にも思ってしまうのですが、本書ではその感想を特に強く感じることになりました。

〜周期表の本質は、科学が到達した曼荼羅である。〜

ここまで言われちゃうともう☆5つ

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学生時代に全く興味を持てなかった理系の本が面白く読めて嬉しい。著者に感謝。

元素周期表が単なる記号と数字の羅列ではなく、宇宙や人体の成り立ちまでも読み解ける表であったとは。
生き生きとした科学の面白さが伝わってくる。
手元に置いて繰り返し読みたい本。
こういう本を高校で理科を教える教師の方達に読んでいただいて、生き生きとした授業をして欲しいと思う。
きっと科学好きが増えるはず。
水俣病や放射能被害がなぜ起こるかもわかりやすく説明されている。レアアースのことも良くわかった。

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非常に興味深く、一気に読んでしまいました。
量子化学の箇所は難しくて一度では到底理解できなかったけれど、何度か読んだら、ちょっとずつ分かるようになってきた（ような気がする）。
筆者の言う通り、なんとも面白く、不思議で美しいと思える。

どの項も面白かったけれども、特に人体や毒の箇所が引き込まれました。
亜鉛と水銀などは、同じ族のため間違って取り込まれやすい、など。
なるほど、なるほど、へー、と、唸らずには読めませんでした。
周期表って非常に面白い。こんなに面白いものだったとは。
高校生の時に、これを読んでいたら人生変わったかなあ？とも。

本書に書かれていることは、化学を学び、そして医学とどちらも専門的に深く学んだ筆者だからこその視点なのだろうなと思います。

私の拙い文章ではうまく伝えることは難しいですが、とにもかくにも非常に面白かった。
こんなに興奮する本に出会えたのは久しぶりです。

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めちゃ面白い内容です。文章も大変読みやすく、量子化学から生物の仕組みまでをこんなに解りやすく解説できるなんて、今年のサントリー賞はこれで決まりかな。是非一読あれ。

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化学を勉強していた私にとっては周期表は大変だった思い出もあり、
面白かったと懐かしく思えたり本当に身近に感じるのですが、
学校のテストでしか周期表を学ばなかった人にとっては、
暗記の思い出しか残ってないかもしれませんね。
小難しい話もまったくないとはいえませんが、
本当に”えっそうなってるの？えーそうだったんだ”と私たちの体や生活に身近に実は周期表が関係してた事を、変わった経歴の著者が分かりやすく教えてくれます。
理系の人も文系の人も、今学生で化学に苦戦してる人も、化学が大好きな人も、主婦の人にもお勧めです。難しそうって思わず読んで見てください。びっくりする程、周期表に引き込まれます。