なんでもランキング～重い物質～ [なんでもランキング]
今日は化学っぽいランキングです。「この世で一番重い物質ってな～に？」
この問いは、厳密に考えるとかなり難しい。と言う事で、色々と縛りを加えてみました。
まず、重いという曖昧な表現をしっかり規定する必要があります。ここでは、１つの原子の重さを論ずるのではなく、物質ごとに定まる物理量である密度で比較する事にしました。
これは、例えば鉄とキセノンを比較した時、鉄の原子量55.8uよりキセノンの原子量131.53uが大きいからと言って金属鉄より希ガスであるキセノンが重いなんて言うのは、この問いの答えとして不適当だと考えたからです。
やはり、この問いに素直に答えるためには、（あくまで我々人間が暮らすような）通常の環境で結合状態作ったときの密度で比較すべきでしょう。
さて、この世の中には中性子星のように、とんでもない密度の星が存在すると考えられています。こんな物まで考慮すると訳が分からなくなってしまいます。
そこで、『地球上で常温、常圧で存在する』という縛りを加えました。
また、化合物や合金、未知の超アクチノイド元素まで考慮すると、またぞろとんでもない数の物質が考えられ、また、全てにおいて密度が測定されている訳ではありません。
そこで、『既知の密度が分かっている元素』という縛りを加えました。
更に、測定者や文献によって数値が微妙に異なります。
そこで、『２０１１年３月時点でフリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）に記載された密度』で比較する事にしました。
よって、これから発表するランキングは、正しくは『地球上で常温、常圧で存在する、既知元素の密度ランキング ※但し密度の値はフリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）による）』です。長い・・・＾＾；
では発表です。１位 イリジウム／Ir 密度２１．６５ｇ/ｃｍ（※資料によっては、オスミウムが１位とされるものもあります）
２位 オスミウム／Os 密度２１．６１ｇ/ｃｍ
３位 プラチナ（白金）／Pt 密度２１．４５ｇ/ｃｍ
４位 レニウム／Re 密度２１．０２ｇ/ｃｍ
５位 ネプツニウム／Np 密度２０．２５ｇ/ｃｍ※αネプツニウム
６位 プルトニウム／Pu 密度１９．８４ｇ/ｃｍ
７位 金／Au 密度１９．３０ｇ/ｃｍ
８位 タングステン／W 密度１９．２５ｇ/ｃｍ
９位 ウラン／U 密度１９．０５ｇ/ｃｍ
１０位 タンタル／Ta 密度１６．６５/ｃｍ
※２００９年現在で、密度が推定値でしかなかったり、測定されていない物質を除く順位。
ネプツニウムにαネプツニウムとあるのは、その結晶構造によりα、β、γと区別されるためです。当然結晶構造が異なるので密度が違ってきます。そこで、最も密度の大きいαネプツニウムの値で比較しました。
また、注釈で、２００９年現在で、密度が推定値でしかなかったり、測定されていない物質を除く順位としたのは、超アクチノイド元素である原子番号１０４番以降の元素の幾つかは、イリジウムの密度を超えると推定されているからです。
しかしながら、これらの現在知られている超アクチノイド元素は、安定同位体が存在せず、半減期が短い（数１０秒単位）んです。
尚、参考までに、以下に推定値（２０１１年３月現在）を載せて置きます。
原子番号１０４：ラザホージウム／Rf 推定で密度２３ｇ/ｃｍ
原子番号１０５：ドブニウム／Db 推定で密度２９ｇ/ｃｍ
原子番号１０６：シーボーギウム／Sg 推定で密度３５ｇ/ｃｍ
原子番号１０７：ボーリウム／Bh 推定で密度３７ｇ/ｃｍ
原子番号１０８：ハッシウム／Hs 推定で密度４１ｇ/ｃｍ
この問いは、厳密に考えるとかなり難しい。と言う事で、色々と縛りを加えてみました。
まず、重いという曖昧な表現をしっかり規定する必要があります。ここでは、１つの原子の重さを論ずるのではなく、物質ごとに定まる物理量である密度で比較する事にしました。
これは、例えば鉄とキセノンを比較した時、鉄の原子量55.8uよりキセノンの原子量131.53uが大きいからと言って金属鉄より希ガスであるキセノンが重いなんて言うのは、この問いの答えとして不適当だと考えたからです。
やはり、この問いに素直に答えるためには、（あくまで我々人間が暮らすような）通常の環境で結合状態作ったときの密度で比較すべきでしょう。
さて、この世の中には中性子星のように、とんでもない密度の星が存在すると考えられています。こんな物まで考慮すると訳が分からなくなってしまいます。
そこで、『地球上で常温、常圧で存在する』という縛りを加えました。
また、化合物や合金、未知の超アクチノイド元素まで考慮すると、またぞろとんでもない数の物質が考えられ、また、全てにおいて密度が測定されている訳ではありません。
そこで、『既知の密度が分かっている元素』という縛りを加えました。
更に、測定者や文献によって数値が微妙に異なります。
そこで、『２０１１年３月時点でフリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）に記載された密度』で比較する事にしました。
よって、これから発表するランキングは、正しくは『地球上で常温、常圧で存在する、既知元素の密度ランキング ※但し密度の値はフリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）による）』です。長い・・・＾＾；
では発表です。１位 イリジウム／Ir 密度２１．６５ｇ/ｃｍ（※資料によっては、オスミウムが１位とされるものもあります）
２位 オスミウム／Os 密度２１．６１ｇ/ｃｍ
３位 プラチナ（白金）／Pt 密度２１．４５ｇ/ｃｍ
４位 レニウム／Re 密度２１．０２ｇ/ｃｍ
５位 ネプツニウム／Np 密度２０．２５ｇ/ｃｍ※αネプツニウム
６位 プルトニウム／Pu 密度１９．８４ｇ/ｃｍ
７位 金／Au 密度１９．３０ｇ/ｃｍ
８位 タングステン／W 密度１９．２５ｇ/ｃｍ
９位 ウラン／U 密度１９．０５ｇ/ｃｍ
１０位 タンタル／Ta 密度１６．６５/ｃｍ
※２００９年現在で、密度が推定値でしかなかったり、測定されていない物質を除く順位。
ネプツニウムにαネプツニウムとあるのは、その結晶構造によりα、β、γと区別されるためです。当然結晶構造が異なるので密度が違ってきます。そこで、最も密度の大きいαネプツニウムの値で比較しました。
また、注釈で、２００９年現在で、密度が推定値でしかなかったり、測定されていない物質を除く順位としたのは、超アクチノイド元素である原子番号１０４番以降の元素の幾つかは、イリジウムの密度を超えると推定されているからです。
しかしながら、これらの現在知られている超アクチノイド元素は、安定同位体が存在せず、半減期が短い（数１０秒単位）んです。
尚、参考までに、以下に推定値（２０１１年３月現在）を載せて置きます。
原子番号１０４：ラザホージウム／Rf 推定で密度２３ｇ/ｃｍ
原子番号１０５：ドブニウム／Db 推定で密度２９ｇ/ｃｍ
原子番号１０６：シーボーギウム／Sg 推定で密度３５ｇ/ｃｍ
原子番号１０７：ボーリウム／Bh 推定で密度３７ｇ/ｃｍ
原子番号１０８：ハッシウム／Hs 推定で密度４１ｇ/ｃｍ
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水が１立方センチあたり１グラム（水温が４度の場合）ですが、それより重い鉄が「船」として水の上を進むのですから不思議ですね。
イリジウムやオスミウム、プラチナで船を造ったら果たして進水できるのでしょうか？
by 北海道大好き人間 (2011-08-06 12:09)
北海道大好き人間 さん、こんばんは。
船を支えるに十分な強度を得る厚み次第だとは思いますが、より重くなる分、内部の空間を取らないと浮力が足りないでしょうね＾＾；
というか、高そうで、進水させたくないような・・・
by optimist (2011-08-08 21:37)
めっちゃ役に立ちました。
by あいうえお (2021-06-28 20:42)
ニホニウムの密度はどれくらいなんでしょう？
50 g/cm^3 くらいあってもよさげですが，原子数千個の塊を作ったとしても，崩壊熱で四散する前に塊の体積を測れないと密度が計算できないので，今世紀中には無理な気がします．（Star Platinum の精確な視力と時を止める能力を使えば可能かも）
by KG-Kobayashi (2021-11-21 01:16)