Mystery Solved: Why Pickles Glow When Electrified — It's Hydrogen Explosions and Sparks

皆さんみなさん、こんにちは。田中たなかです。今日きょうは、とても不思議ふしぎな科学かがくのニュースをお伝えおつたえします。[1] ピクルスに電気でんきを通すとおすと、なんとオレンジ色しょくに光るひかるのです。この現象げんしょうは30年ねん以上いじょう前まえから知らしられていましたが、なぜ光るひかるのか、これまで誰だれもはっきりと説明せつめいできませんでした。[1] しかし、ついにその謎なぞが解けとけました。鍵かぎは「水素すいそ爆発ばくはつ」と「火花ひばな」です。[1]

第1章: 学会で実演された「光るピクルス」

アメリカの静電気せいでんき学会がっかいでのことです。ポートランド州立しゅうりつ大学だいがくのメンデス・ハーパーさんが、ピクルスのびんと電極でんきょくを取り出しとりだしました。[1] 会場かいじょうが笑うわらう中なか、彼かれはピクルスに電極でんきょくをさし、スイッチを入れいれました。すると、ジュージューという音おとがして、少しすこし焦げこげたにおいがしました。そして、ピクルスの片方かたほうが、美しいうつくしいオレンジ色しょくに光りひかり始めはじめたのです。[1]

第2章: なぜピクルスは電気を通すのか？

「ピクルスに電気でんきが通るとおるの？」と思うおもうかもしれません。実はじつは、ピクルスはとてもよく電気でんきを通しとおします。ピクルスは塩水えんすいと酢すの汁しるに漬かっつかっています。塩しお（塩化ナトリウムえんかなとりうむ）が水みずに溶けるとけると、電気でんきを持っもった小さなちいさな粒つぶ「イオン」になります。[1] イオンがたくさんあるため、ピクルスの中なかでは電気でんきがよく流れるながれるのです。つまり、ピクルスは「食べたべられる電線でんせん」のようなものと言えいえます。[1]

第3章: 30年越しの謎、ついに解明

では、あのオレンジ色しょくの光ひかりは何なにでしょうか。1993年ねんの研究けんきゅうで、光ひかりは波長はちょう589ナノメートルの黄色いきいろい光ひかりで、ピクルスに含まふくまれるナトリウムから出でていることがわかりました。[1] しかし、なぜナトリウムが光るひかるのか、その仕組みしくみは長いながい間ま謎なぞでした。今回こんかい、ハーパーさんのチームが2026年ねんの学会がっかいで発表はっぴょうした研究けんきゅうで、その答えこたえがついに明らかあきらかになりました。[1]

第4章: 光の正体はナトリウムと水素爆発

ピクルスに電気でんきを流すながすと、中なかで化学かがく反応はんのうが起こりおこります。ピクルスにはナトリウムと水みずが含まふくまれているため、電気でんきの力ちからで水素すいそガスが発生はっせいします。この水素すいそが火花ひばなによって小さなちいさな爆発ばくはつを起こしおこし、そのエネルギーでナトリウム原子げんしが光るひかるのです。[1] このとき、爆発ばくはつはとても弱くよわく、高こう火薬かやくのような強力きょうりょくな衝撃波しょうげきはは生じしょうじません。[2] しかし、光るひかる原因げんいんはこの水素すいそ爆発ばくはつだったのです。

第5章: 科学者たちの反応

ハーパーさんが実演じつえんを始めるはじめる前まえ、「火災報知器かさいほうちきが鳴らならないことを祈りいのります」と言っいって笑いわらいを誘いさそいました。[1] この研究けんきゅうで、身近みぢかなピクルスの不思議ふしぎがまた一つひとつ解決かいけつされ、科学かがく者しゃたちも驚いおどろいていました。長年ながねんの謎なぞが解けとけたことは、多くおおくの人ひとにとって興味深いきょうみぶかい発見はっけんです。[1]

以上いじょう、田中たなかがお伝えおつたえしました。

田中たなかです。本日ほんじつは、科学かがく界かいで長らくながらく愛さあいされながらも謎なぞに包まつつまれてきた「光るひかるピクルス」現象げんしょうに、ついに終止符しゅうしふが打たうたれたという話題わだいをお伝えおつたえします。米国べいこく静電気せいでんき学会がっかいの年次ねんじ大会たいかいで、ポートランド州立しゅうりつ大学だいがくのメンデス・ハーパー氏し率いるひきいる研究けんきゅうチームが、30年ねん以上いじょう未み解明かいめいだったこの現象げんしょうの仕組みしくみを発表はっぴょうし、会場かいじょうを沸かわかせました。[1]

第1章: 学会騒然 ― 「火災報知器が鳴らないことを祈ります」と笑いを誘った実演

学会がっかいの壇上だんじょうでハーパー氏しは、ピクルスの瓶びんと電極でんきょくを取り出すとりだすと、会場かいじょうから笑いわらいが起こりおこりました。そしてピクルスの両端りょうたんに電極でんきょくを突き刺しつきさし、スイッチを入れいれた瞬間しゅんかん、ジュージューという音おとと焦げこげた匂いにおいと共にとともに、ピクルスの片側かたがわが鮮やかあざやかなオレンジ色しょくに輝きかがやき始めはじめました。[1] ハーパー氏しが実演じつえん前まえに放っはなった「火災報知器かさいほうちきが鳴らならないことを祈りいのります」というジョークに、参加さんか者しゃたちは改めてあらためて拍手はくしゅ喝采かっさいを送りおくりました。[1]

実はじつはこの「光るひかるピクルス」は、科学かがくの世界せかいでは30年ねん以上いじょう前まえから知らしられる定番ていばんの余興よきょうでした。しかし驚くおどろくべきことに、なぜピクルスが光るひかるのかは、これまで科学かがく者しゃたちの間までもはっきりとは解明かいめいされていなかったのです。[1]

第2章: 「食べられる電線」 ― ピクルスが電気を通す意外な理由

そもそも「ピクルスに電気でんきが通るとおるのか」という素朴そぼくな疑問ぎもんが湧きわきますが、答えこたえは「通るとおる」、しかもかなりよく通りとおります。ピクルスは塩水えんすいと酢すの漬けつけ汁じるにどっぷり浸かっつかっており、食塩しょくえん（塩化ナトリウムえんかなとりうむ）は水みずに溶けるとけると電気でんきを帯びおびたイオンに分かれわかれます。このイオンが豊富ほうふに存在そんざいするピクルス内部ないぶでは、電気でんきがスイスイと流れるながれるのです。[1] まさに「食べたべられる電線でんせん」と呼ぶよぶにふさわしい特性とくせいと言えるいえるでしょう。[1]

第3章: オレンジ色の光の正体はナトリウム ― そして背後に隠れた水素爆発

では、あのオレンジ色しょくの光ひかりの正体しょうたいは何なになのでしょうか。実はじつは1993年ねん、アプリングらの研究けんきゅうチームがピクルスの光ひかりを分光ぶんこう分析ぶんせきし、波長はちょう約やく589ナノメートルの黄色いきいろい光ひかりがナトリウム原子げんしから放出ほうしゅつされていることを突き止めつきとめました。[1] ナトリウム原子げんしが何らかのなんらかのエネルギーを受け取っうけとって励起れいきされ、基底きてい状態じょうたいに戻るもどる際さいに特有とくゆうの光ひかりを放つはなつわけです。

しかし、エネルギー源げんは長らくながらく謎なぞでした。ハーパー氏しのチームが2026年ねんに発表はっぴょうした研究けんきゅうは、この謎なぞにようやく有力ゆうりょくな答えこたえを示ししめしました。[1] その鍵かぎは「水素すいそ爆発ばくはつ」と「火花ひばな」です。ピクルスに電流でんりゅうが流れるながれると、内部ないぶの水みずが電気でんき分解ぶんかいされ、水素すいそガスが発生はっせいします。そして、電極でんきょく付近ふきんで生じるしょうじる微小びしょうな火花ひばながこの水素すいそに引火いんかし、小さなちいさな爆発ばくはつが連続れんぞくして発生はっせいします。この爆発ばくはつの衝撃しょうげきと熱ねつがナトリウム原子げんしを励起れいきし、あの美しいうつくしいオレンジ色しょくの発光はっこうを引き起こすひきおこすというのです。

実際じっさい、ナトリウムと水みずの反応はんのうに関するにかんする研究けんきゅうでは、爆発ばくはつ的てきな危険きけん性せいの本体ほんたいは生成せいせいされる水素すいそガスにあると指摘してきされています。[2] ピクルス内部ないぶでも同様どうようの原理げんりが働きはたらき、目めには見えみえない無数むすうの水素すいそ爆発ばくはつが、まるで花火はなびのようにナトリウムを輝かかがやかせていたわけです。

第4章: 歓喜に包まれた学会と、身近な科学の面白さ

会場かいじょうでは、30年来ねんらいの謎なぞが解けとけた喜びよろこびに加えくわえ、デモのインパクトも相まってあいまって、大きなおおきな盛り上がりもりあがりを見せみせました。研究けんきゅうチームは、この成果せいかが静電気せいでんきや電気でんき化学かがくの教育きょういく分野ぶんやにおいて、より親しみしたしみやすい題材だいざいとなることを期待きたいしています。ハーパー氏しの軽妙けいみょうな語り口かたりくちも手伝いてつだい、科学かがくの楽したのしさが凝縮ぎょうしゅくされた一幕ひとまくとなりました。

以上いじょう、スタジオから田中たなかがお伝えおつたえしました。