医療から新幹線まで利用される「ビスマス」とは？

ビスマス（Bismuth）は、原子番号83の金属元素で、ピンクがかった銀白色の光沢を持つ美しい金属です。
比重は9.78 g/cm³と重く、融点は271.4℃と比較的低いのが特徴です。
自然界では非常に稀に純粋な形で産出されますが、多くは鉛や銅、錫などの鉱石の副産物として得られます。

重金属に分類されるにもかかわらず毒性が低く、環境や人体への影響が少ないことから、工業・医療・装飾など多方面で利用されています。
また、結晶化した際に現れる虹色の輝きは、コレクションやアクセサリーとしても人気です。

ビスマスの最大の魅力は、結晶表面に形成される酸化膜です。
酸化膜の厚みによって光の干渉が起こり、金、緑、青、紫などの虹色に見えるのです。
この美しさは人工的に作られる結晶でも再現でき、ホッパー結晶（階段状結晶）として人気を集めています。

ビスマス結晶は冷却時に外縁部が先に固まり、内側が階段状にえぐれたような形になります。
この形状は「異世界の建築物のよう」と評され、鉱物標本やインテリアとして高い評価を受けています。

多くの金属は固まると体積が収縮しますが、ビスマスは逆に約3.3%膨張します。
この性質は、精密鋳造や安全装置（火災報知器のスプリンクラーヘッドなど）に利用されます。

金属の中では熱伝導率・電気伝導率が低く、磁性も弱い（反磁性）という珍しい特徴を持っています。
これにより、熱電変換材料や特殊な電子部品にも応用されています。

ビスマスは世界的に見ても産出量が少なく、主な産地は以下の通りです。

日本国内では商業的な産出はほとんどなく、輸入に依存しています。

ビスマスの多彩な用途

鉛の代替品として

鉛と性質が似ていながらも毒性が低いため、鉛の代替品として広く使われています。

医薬品・化粧品

ビスマス化合物は、様々な製品に使われています。

その他の用途

アクセサリー・インテリア: 虹色に輝くホッパー結晶は、その美しさから鉱物標本やアクセサリーとして人気です。
特に人工結晶は安定して美しい色を出せるため、アート作品やインテリアとしても重宝されています。

名前の由来

ビスマスという名前は、ドイツ語の「Wismut」（白い塊）に由来します。
古代から知られていましたが、長い間鉛やスズと混同され、独立した元素として認識されるのは18世紀以降でした。

放射性なのに事実上安定

ビスマスは放射性元素ですが、その半減期は約19京年（1.9×10¹⁹年）と、宇宙の年齢よりもはるかに長いため、実質的には安定元素として扱われます。
このため、取り扱い上の安全性は高く、教育用途にも向いています。

ビスマス結晶は、比較的簡単な道具で家庭でも作ることができます。以下は概要です。

※作業時は必ず耐熱手袋と保護メガネを使用し、換気の良い場所で行いましょう。