ネオン

単原子分子として存在し、単体は常温常圧で無色無臭の気体。融点 -248.7 ℃、沸点 -246.0 ℃（ただし融点沸点とも異なる実験値あり）。密度は 0.900g/dm³（0℃、1atm）・液体時は1.21 g/cm³（-246℃）。空気中に18.2 ppm含まれ、希ガスとしてはアルゴンに次ぐ。工業的には、空気を液化･分留して作る手段が唯一事業性を持てる<ref name="genso"/>。磁化率 -0.334×10^-6 cm³/g。1体積の水に溶解する体積比は0.012<ref name="rikagaku"></ref>。

ネオンの三重点（約24.5561K）はITS-90の定義定点になっている<ref name="ITS90">Template:Cite web</ref>。

歴史

画像:Discovery of neon isotopes.JPG

ジョゼフ・ジョン・トムソンの写真乾板。右下に二つのネオン同位体（ネオン20、ネオン22）の衝突痕が見られる。

ネオンは1898年にロンドンで、イギリス人化学者ウィリアム・ラムゼー卿（1852年‐1916年）とモーリス・トラバース (en)（1872年‐1961年）が発見した<ref>Template:Cite journal</ref>。ラムゼイが、液体状になるまで冷却した大気を暖めて気化したガスをそれぞれ分留する実験を行っているとき、大気主成分（窒素・酸素・アルゴン）を取り除いた後に残る物質からクリプトン・キセノン・ネオンをそれぞれ見つけた<ref>Template:Cite web</ref>。

1910年12月、フランスの技術者ジョルジュ・クロードがネオンガスを封入した管に放電することで、新たな照明器具を発明した。パリの政府庁舎グランパレスで公開後、1912年には彼は仲間たちとこの放電管をネオン管として販売し始め、理髪店で最初の広告として使用された。1915年に特許を取得し「クロードネオン社」を設立<ref>Template:Cite web</ref>。1923年、彼らがネオン管をアメリカに紹介すると、早速ロサンゼルスのパッカード自動車販売代理店にふたつの大きなネオンサインが備えられた。赤々と輝き人目を惹くネオンの広告は、他社との差別化を鮮明に映し出した<ref>Template:Cite news</ref>。

1913年にジョゼフ・ジョン・トムソンが、陽極線(en)の成分分析を行っていた際、磁界や電界を通る流れを導き出し、写真乾板上に写り込んだ軌跡から偏向を計測して、ネオン原子の基本的性質の解明が始まった。写真には二本の光軌跡が見つかり、これは異なる放物線を描くネオンの偏向があることを示していた。トムソンは、これが同じネオン元素で分子量が異なるものが二種類あるために起こった現象と結論づけた<ref>Template:Cite web</ref>。これは最初の安定的な同位体発見であり、その手法は改良され現在の質量分析法へ<ref>Template:Cite web</ref>と発展した。

性質・用途

ネオンはガスとしてのみならず物質全体でも最も反応性に乏しい元素である<ref name=inert></ref>。

thumb|left|ネオン放電管

画像:Neon emission.png

ネオンのスペクトル。紫外線（左）と赤外線（右）領域に白い線として現れる。

ネオンは希ガスとしては2番目に軽く、ガイスラー管に詰め放電すると橙赤色で光るため、ネオン管の封入気体として利用される<ref name="rikagaku" />。実際は、アルゴンや水銀などの添加物を用いていろいろな色を出す。標準的な電圧と電流下において、ネオンのプラズマは希ガス中で最も激しい光を放つ。人間の目には一般に赤‐オレンジ色に見えるこの光は、実際には多くの波長から成っている。強い緑色の光線も含まれるが、これは分光しないと判断できない<ref>Template:Cite web</ref>。ネオン管は高圧電流を素早く流す性質があり、落雷の電気をアースに流し機器類を護る避雷塔にも使われる<ref name="genso" />。

単原子分子として存在するネオンは、空気の大部分を占める多原子分子の窒素分子や酸素分子よりも軽く、ネオンの気球はヘリウムと比べればゆっくりであるが上昇する<ref></ref>。

液体ネオンの気化熱は420cal/mol=1.8kJ/molであり、極低温環境での冷媒として非常に効率が高く、経済的である<ref name="genso" /><ref>Template:Cite web</ref>。

同じ質量で気体・液体の体積比率差が大きいこともネオンの特徴である。通常の気体：液体比率が500-800倍なのに対しネオンは1400倍にもなる。そのため貯蔵性・輸送性に優れる。また窒素に近い密度があるため、酸素と混合して作る人工空気の原料として用いるとヘリウムのような声の変化を起こさない。この特徴を生かして大深度潜水のテクニカルダイビングや宇宙で使用されることもある<ref name="genso" />。

この他にも、高エネルギー粒子の軌跡観察に使用する箱にネオンを満たすと、ネオンがイオン化して発光する。ヘリウムとの混合ガスはレーザー光の波長を揃えることが出来る<ref name="genso" />。