ピンポン球286個でニホニウムを作ったら、箱からはみ出すレベルだった

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

「原子ってどのくらいの大きさ？」と聞かれても、なかなかイメージがわきませんよね。でも、ピンポン球を使って原子の構造を再現した展示が、茨城県つくば市にある「つくばエキスポセンター」にあります。これが見ているだけでワクワクする、とても面白い展示なんです。

ピンポン球で原子を表現する

原子の中心には原子核があり、その中に陽子と中性子が詰まっています。この展示では、陽子をオレンジ色のピンポン球、中性子を白色のピンポン球で表現しています。たとえば、こんなイメージです。

• 水素（原子番号1）：オレンジのピンポン球1つ（陽子1個）
• ヘリウム（原子番号2）：オレンジ2つ＋白2つ（陽子2個、中性子2個）

シンプルなルールなのに、球の数が増えるにつれてどんどん原子核が大きくなっていく様子は、見ているだけで「なるほど！」と感じられます。

日本初の元素「ニホニウム」とは？

さて、この展示の主役がニホニウム（元素記号：Nh、原子番号113）です。ニホニウムは、日本の理化学研究所が約9年の歳月をかけて合成し、2016年に正式に認定された元素です。元素に日本発の名前がつけられたのは、これが初めてのことでした。「ニホニウム」という名前は、もちろん「日本（Nihon）」に由来します。元素の名前に国名がつくのは、それほど名誉なことなのです。

ニホニウムをピンポン球で作ると…

では、原子番号113のニホニウムをこの展示方式で再現したらどうなるのか。陽子が113個、中性子が173個、合わせて286個のピンポン球が必要になります。実際の展示の様子は、こちらの動画でご確認ください。

どうですか、この大きさ！　ピンポン球1個が水素1個分だったのに、ニホニウムになった途端にこの巨大さです。「原子核の中にそんなに粒子が詰まっているのか」と、思わず口があんぐりしてしまいます。

「大きく見せる」ことで科学はわかりやすくなる

実際のニホニウムの原子核は、当然ながら肉眼では絶対に見えません。直径はおよそ10兆分の1センチメートルという、想像を絶する小ささです。だからこそ、こうしてモデル（模型）で表現することに大きな意味があります。科学の世界では、見えないものを「見える形」にする工夫がとても大切にされています。ピンポン球という身近な道具を使うことで、「原子番号が増えるとは、陽子と中性子の数が増えること」という本質が、一瞬で伝わってきます。

これこそがサイエンスコミュニケーションの醍醐味ではないでしょうか。つくばエキスポセンターを訪れた際には、ぜひ実際にこの展示の前に立ってみてください。「日本が発見した元素」の重さを、全身で感じられるはずです。モデルで表現すると面白いですね！！

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