バリウム Ba

発見の歴史

17世紀初め、ボローニャの靴職人で錬金術師のヴィンチェンツォ・カシャローロは、近くの山で拾った石を焼くと暗闇で光ることに気づきました。この「ボローニャ石」は重晶石(硫酸バリウム)で、りん光研究の初期の題材となりました。

1774年、カール・ヴィルヘルム・シェーレは、重晶石に含まれる酸化物バリタ(重土)が石灰とは異なることを示しました。ハンフリー・デービーは1808年に電気分解で金属バリウムを単離しました。

1938年、ドイツのオットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンはウランに中性子を当て、驚いたことに生成物の中にずっと軽いバリウムを見つけました。リーゼ・マイトナーとオットー・フリッシュはこれをウランの原子核が分裂したものと解釈し、核分裂と名づけました。

名前の由来

名前はギリシャ語で「重い」を意味する barys に由来し、もともとは密度の高い鉱物である重晶石を指していました。皮肉なことに、金属そのものは密度が約3.6 g/cm³で、特に重いわけではありません。元素記号は Ba です。

主な用途

• 掘削泥水: 細かく砕いた重晶石は掘削泥水に重みを加え、地下の高圧のガスや石油を押さえ込みます。これがバリウム鉱物の消費の大部分を占めます。
• 医療画像: 硫酸バリウムはX線を遮り、造影検査で食道、胃、腸の輪郭を浮かび上がらせます。
• 花火: 硝酸バリウムは緑色の炎を出します。
• 電子セラミックス: チタン酸バリウムは積層セラミックコンデンサーの誘電体で、スマートフォン1台の中に数百から数千個入っています。
• その他: バリウムフェライト磁石、真空管のゲッター、特殊ガラス。

同位体

天然のバリウムには7つの同位体、バリウム130、132、134、135、136、137、138があり、バリウム138が約72%を占めます。バリウム130の崩壊は非常に遅く、実質的に安定です。セシウム137が崩壊すると励起状態のバリウム137m(半減期約2.6分)ができ、これが出す662 keVのガンマ線が、ふつう「セシウム137のガンマ線」と呼ばれているものです。半減期約10.5年のバリウム133は、放射線検出器の校正に使われます。

身近なところで

バリウム化合物が危険かどうかは、溶けるかどうかで決まります。硫酸バリウムは水にも胃酸にもほとんど溶けないため、吸収されずに体を通り抜け、造影剤として安全です。一方、炭酸バリウムや塩化バリウムのような水溶性の化合物は筋肉や心臓に有毒で、炭酸バリウムは殺鼠剤に使われたこともあります。

バリウム検査のあとは、造影剤が腸の中で固まらないよう、水分をたくさんとるように患者は勧められます。