銅 Cu

発見の歴史

銅は自然界に純粋な金属として産出するため、人類が最初に形を加えた金属の一つでした。中東で見つかった銅の装飾品はおよそ1万年前のもので、自然銅をたたいてつくられています。紀元前5千年紀ごろには鉱石から銅を製錬する方法が編み出され、のちにスズを加えるとより硬い合金の 青銅 ができることがわかりました。これが、近東で紀元前3300年ごろに始まる青銅器時代の名前の由来です。

キプロス島は地中海世界にとって重要な銅の産地で、ローマ人は銅の多くをそこから得ていました。銅とその合金は、道具、武器、硬貨、鏡、配管に使われました。

19世紀には電信、続いて電力網と電話網が銅線の膨大な需要を生み、電解精錬によって、高い導電性に必要な高純度の銅がつくられるようになりました。

名前の由来

ローマ人はこの金属を「キプロスの金属」を意味する aes Cyprium と呼び、のちに cyprum、さらに cuprum と短縮されました。これが元素記号 Cu の由来です。英語の copper も同じラテン語から来ています。日本語の「銅」は古くからの漢字で、「あかがね」という和語もあります。

主な用途

• 電気配線: 建物の配線、電力ケーブル、変圧器、モーターの巻線が銅の用途の最大の割合を占めます。
• 電子機器: プリント基板やチップ内部の配線は銅に頼っています。
• 配管と熱交換: 銅管、放熱器、エアコンのコイル、熱交換器。
• 合金: 真鍮(銅と亜鉛)は継手や楽器に、青銅(銅とスズ)は軸受や彫刻に、白銅は硬貨に使われます。
• 電気自動車と再生可能エネルギー: 電気自動車、風力タービン、太陽光発電設備は、従来の同等品よりかなり多くの銅を使います。

同位体

銅には2つの安定同位体があります。銅63(約69%)と 銅65(約31%)です。放射性同位体のうち、半減期約12.7時間の 銅64 はPET画像診断に使われ、治療への応用も研究されています。半減期約2.6日の 銅67 は、標的を絞ったがん治療への利用が検討されています。

身近なところで

銅は必須の微量元素です。体が鉄を利用し、細胞でエネルギーをつくり、結合組織を形成するのを助ける酵素の一部になっています。貝類、ナッツ、種子、全粒穀物、レバーなどの内臓肉がよい供給源です。遺伝性のウィルソン病では体が余分な銅を排出できず、銅が肝臓や脳にたまります。

タコ、イカ、カブトガニの血液が青いのは、酸素を運ぶヘモシアニンが鉄の代わりに銅を含んでいるからです。銅の表面は、時間をかけて多くの微生物を死滅させる働きもあります。