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周期表の謎に満ちた元素であるウランは、特に 20 世紀において、人類の発展に重要な役割を果たしてきました。その発見と、その後のエネルギーと兵器の生成への使用は、世界の地政学を再定義し、今日でも響く倫理的および道徳的な問題を引き起こしました。ナフム・メンデス＝チャザラは、著書『 The Race for the Bomb』の中で、この重要な発見についての完全かつ十分に根拠のあるビジョンを提供する歴史的および科学的視点を提供しています。

地質学における役割から放射年代測定での使用まで、ウランは私たちの時間と空間の認識を形作るのに役立ちました。ウランの歴史は、多くの点で、近代の歴史と前世紀を特徴づけた軍拡競争の歴史です。この本はウランの戦略的および地政学的な重要性を取り上げているだけでなく、この複雑で多面的な問題について読者が情報に基づいた独自の意見を形成するよう促しています。

本書の第 1 章からの抜粋を独占的に公開します。チャザラは、臨場感あふれる詳細な物語を通じて、私たちをウランの起源と発見へと導きます。

地球上のウラン：単なる元素をはるかに超えたもの。ナフム・メンデス＝チャザラ著

私たちの主人公であるウラニウムについて少し紹介せずに本を始めることはできません。この元素は 92 個の陽子と 92 個の電子を持ち、地球上に自然に存在する元素の中で最も密度が高く、その重さは 1 立方センチメートルあたり約 19 グラムです (1 立方センチメートルの水の重さは約 1 グラムです)。

これは地殻内で 49 番目に豊富な元素であり、多かれ少なかれ、事実上あらゆる場所で見つけることができます。多くのキッチンの花崗岩のカウンタートップにも含まれています。金や銀などの貴金属よりもはるかに豊富です。

ウランは通常、地球上に存在するウランの約 99% であるウラン 238、約 0.7% のウラン 235、およびより低い濃度の 0.006% のウラン 234 の 3 つの同位体で地球上に存在します。

それは放射性元素です。つまり、その原子は不安定であるため、自然に崩壊します。その放射能はそれほど危険ではなく、放射能から身を守るのは簡単ですが、重金属であるため、摂取または吸入すると非常に有毒となる可能性があります。

18世紀末に発見されたにもかかわらず、その存在は2015年まで自然な形、つまり他の原子と結合したり他の金属と合金になったりすることなく存在することは知られていなかった。ウランは非常に反応性の高い金属であり、非常に簡単に結合するため、通常は鉱物の一部として存在します。

ウランは発見以来、軍事だけでなく民間でも多くの用途に使われてきました。これについては本書全体で説明します。ガラスの染料としての使用から、照明要素の製造、さらには歯の準備中の歯科分野でさえも使用されています。プロテーゼ。

ウランの発見

この元素の発見について語るには、18 世紀のドイツ、より具体的にはヴェルニゲローデ市に行かなければなりません。そこでは、その世紀の最も重要なドイツの化学者の一人であるマルティン ハインリヒ クラプロートが 1743 年 12 月 1 日に生まれます。誰がジルコニウムやセリウムなどのさまざまな化学元素を発見するのか、そして誰がテルルやクロムなど科学にとって未知の他の元素の同定にも協力するのか。

彼の人生の最初の数年間は不幸に満ちたものでした。彼がわずか8歳のとき、火災により家族はすべての持ち物を失って貧困に陥りました。

研究を続けるために、彼は教会の聖歌隊で歌う必要があり、そのおかげで教育費を稼ぐことができました。司祭に叙階される寸前、ついに彼は薬剤師になることを決心しました。彼は5年間見習いとして働きました。

この訓練段階の後、彼はさまざまな研究室で働き、それがどういうわけか科学への興味を引き起こしました。 27歳のとき、彼はバレンティン・ローズのもとで働き始めた。彼はビスマス、鉛、錫からなるローズ合金の発見などで特に有名な別のドイツ人化学者だった。数か月後、バレンティン・ローズが亡くなると、彼はベルリンにあった研究所と薬局の責任者としてクラプロスを去り、後にバレンティンの長男が手伝うことになる。

クラプロスは化学プロセスと体系化について優れたビジョンを持っており、非常に秩序ある方法で作業を行ったので、おそらく元素の発見に役立ち、それによって分析化学の分野で優れたスキルを示しました。 1789 年に遡ると、彼はウラン鉱またはピッチブレンドのいくつかのサンプルの研究に没頭していました。当時、これらは亜鉛と鉄で構成される鉱物であると考えられていました。研究の中で、彼はこの鉱物を酸に溶かして中和し、その後カリを加えると沈殿物が現れ、さらにカリを加えると黄色の沈殿物が溶けることに気づきました。この現象を観察すると、現れたのは新しい元素を含むはずの鉱物であることに気づき、惑星天王星（イギリスの天文学者ウィリアム・ハーシェルによって1781年に発見）にちなんでウランと名付けました。

この発見以来、彼はさまざまな実験を通じて金属ウランの単離を試み、得られた黒色の金属粉末がウランであると考えるようになりましたが、実際に合成できたのは酸化ウランでした。現時点で、既知のウラン鉱物すべての化学式に酸素が含まれていることに注目するのは興味深いことです。

1811 年、もう一人の重要な化学者、ウジェーヌ・メルシオール・ペリゴがパリで生まれます。彼もまた、複雑な青年時代を過ごしており、家族の経済的問題のため、勉強していた美術工芸学校を中退しなければならず、そのため、大学の研究室に受け入れられるまで、しばらく教育が中断された。エコール・ポリテクニックは教育を継続します。

ペリゴが金属の形でウランを分離し、塩素とウランの塩である四塩化ウランを金属の形のカリウムで還元することに成功したのは 1841 年でした。実際、クラプロスが元素の分離に失敗したことに気づいたのは彼だった。彼らは、彼はクラプロスと同様に、捜査のすべての段階を遂行できる秩序正しく几帳面な心を持っていたが、同時に、私たちが考え得る最も多様なテーマについて出版するに至った落ち着きのない心を持っていたと言います。ワームシルクからボヘミアンクリスタルの構成まで。

そしてボヘミアと言えば、ウランは古代ボヘミア王国と深い関係があります。ヤーヒモフ市やヨアヒムスタール市には 16 世紀初頭から銀鉱山があり、21 世紀までヨーロッパで活動していた最古の鉱山の一つであったことが判明しましたが、そこには銀が含まれていただけでなく、ここからウラニ石も抽出されていました。初めてクラプロスを分析してみます。

マリー・キュリーが、銀の採掘から出る廃棄物の形で、鉱山の尾鉱の一つにラジウムを含むウラン鉱を発見したのは、まさにこれらの鉱山でした。第一次世界大戦までは、これが唯一知られている電波源でした。

放射能の影響は鉱山労働者に大きな影響を与えましたが、1929 年まで待たなければなりませんでした。レーウィ博士は、目に見えないガスが鉱山から放出され、それが鉱山労働者に癌、特に肺癌を引き起こすことを発見しました。このガスは放射性崩壊によって生成されたラドンでした。

ラドンの発見は 1899 年に遡り、5 番目に発見された放射性物質であることは事実ですが、その健康への影響は少なくとも大部分はまだ不明でしたが、それでも、この研究は換気システムの創設につながりました。鉱山ではあまり効果がありませんでした。

そしてウランはどこから来たのでしょうか？

化学元素は宇宙の基本的な基盤の 1 つですが、そのすべてがビッグバンで形成されたわけではありません。実際、当時は水素、ヘリウム、および少量のリチウムとベリリウムの 2 つの同位体のみが形成され、今日私たちが知っているすべての元素を考慮すると非常に少量の元素が形成されました。

これらの最初の元素はビッグバン後数分以内に形成され、主に水素とヘリウムで構成される宇宙が残りました。では、残りの要素はどこから来たのでしょうか?

さまざまな化学元素が生成される最も一般的なプロセスは、星の内部での核融合です。このプロセスは、エネルギーの放出と引き換えに重い原子核を形成する軽い原子核の組み合わせで構成されます。例を挙げてみましょう。星の中心部では、水素原子が融合してヘリウムが形成され、その過程で大量のエネルギーが放出されます…星を「輝かせる」エネルギーです。つまり、核融合によって放出されるエネルギーに注目しています。

しかし、星も人間と同じように老化し、進化するため、炭素、酸素、鉄などのより重い元素が現れることもあります。いくつかの恒星がその生涯を終えて超新星に変化すると、これらの元素の少なくとも一部が宇宙に拡散し、次世代の恒星や惑星の一部となる可能性があります。

しかし、超新星期にも、星内に達する大きな圧力と温度により、新しい元素の生成に有利な条件が生じ、実際、鉄よりも重い元素の約半分が星の超新星期に形成されます。 、ウランを含む。

アメリカの物理学者であり、1978年にノーベル物理学賞を受賞したアルノ・アラン・ペンジアスは、受賞スピーチで次のように述べた。私たちの周りの空にある星の爆発的な死。

つまり、何らかの形で、私たちが地球上に持つ元素は、宇宙の種を何世代にもわたって生み出した前世代の星から受け継いだものであり、重元素の形成を可能にし、とりわけ岩石惑星の存在を可能にしたのです。私たちが今日観察している世界の多様性。

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