ビスマスについて学ぶ

ビスマスは銀白色からピンク色の金属で、脆く砕けやすい性質を持っています。化学的性質は比較的安定しています。ビスマスは自然界では遊離金属や鉱物の形で存在します。
1. [自然]
純粋なビスマスは柔らかい金属ですが、不純なビスマスは脆いです。室温では安定しています。主な鉱石は、ビスマスナイト（Bi₂S₄）とビスマスオーカー（Bi₂O₄）です。液体のビスマスは、固化すると膨張します。
脆く、電気伝導性と熱伝導性が低い。セレン化ビスマスとテルル化ビスマスは半導体特性を持つ。
ビスマス金属は銀白色（ピンク色）から淡黄色の光沢のある金属で、脆く砕けやすい性質があります。室温では酸素や水と反応せず、空気中でも安定しています。電気伝導性と熱伝導性が低いため、かつては最も安定し、相対原子質量が大きい元素と考えられていましたが、2003年にビスマスは弱い放射性を持ち、α崩壊によってタリウム205に崩壊することが発見されました。半減期は約1.9×10^19年で、これは宇宙の寿命の10億倍に相当します。
2. 応用
半導体
高純度ビスマスにテルル、セレン、アンチモンなどを添加して結晶を引き上げることで製造される半導体部品は、熱電対、低温熱電発電、熱冷凍などに利用されています。エアコンや冷蔵庫の組み立てにも用いられています。人工硫化ビスマスは、光電変換装置のフォトレジスターの製造に利用され、可視スペクトル領域における感度を高めることができます。
原子力産業
高純度ビスマスは、原子力産業の原子炉の熱媒体や冷却剤として、また原子核分裂装置を保護する材料として使用されます。
電子セラミックス
ビスマスゲルマニウム酸ビスマス結晶などのビスマス含有電子セラミックスは、核放射線検出器、X線断層撮影スキャナ、電気光学、圧電レーザーなどのデバイスの製造に使用される新しいタイプのシンチレーション結晶です。ビスマスカルシウムバナジウム（ザクロフェライトは重要なマイクロ波磁気回転材料と磁性クラッド材料です）、酸化ビスマスをドープした酸化亜鉛バリスタ、ビスマス含有境界層高周波セラミックコンデンサ、スズビスマス永久磁石、チタン酸ビスマスセラミックと粉末、ケイ酸ビスマス結晶、ビスマス含有可融ガラスなど、10種類以上の材料も産業界で使用され始めています。
医療
ビスマス化合物には、収斂作用、下痢止め、胃腸性消化不良の治療作用があります。次炭酸ビスマス、次硝酸ビスマス、次ゴム酸ビスマスカリウムは、胃薬の製造に用いられています。ビスマス系薬剤の収斂作用は、外科手術において外傷の治療や止血に利用されています。放射線治療では、アルミニウムの代わりにビスマス系合金が使用され、患者の体の他の部位への放射線被曝を防ぐための防護板が作られています。ビスマス系薬剤の開発に伴い、一部のビスマス系薬剤には抗癌作用があることが判明しています。
冶金添加剤
鋼に微量のビスマスを添加すると鋼の加工性が向上し、可鍛鋳鉄に微量のビスマスを添加するとステンレス鋼と同様の特性を持たせることができます。