わくわく不思議探検隊

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日本の夏の風物詩の一つである花火。色とりどりの光が夜空に広がる様はとても綺麗ですが、あんなにたくさんの色をどうやってだしているかご存知ですか？


火薬を詰めて、空に打ち上げる、ということは誰もが知っていると思いますが、細かい構造について知っている人は多くないのではないのでしょうか。
実は、火薬にも2種類あります。1つは、花火の光のもととなり色をだす火薬で、俗に「星」と呼ばれるものです。そしてもう1つは、花火の玉を破裂させ、「星」を上空に飛散させる役割をもった火薬です。このおかげで夜空に打ち上げられた花火が、最高のタイミングで咲くことができるのです！


この「星」には、さまざまな金属が含まれています。「炎色反応」という言葉を理科の授業で聞いたことありませんか？金属を燃やした時、その金属の種類によって、炎の色が変化するといったものです。つまり、「星」の中の金属が、上空で火薬により燃えて「炎色反応」を起こし、金属の種類によって、様々な色を出しているということです。


炎色反応は原子レベルで起こっている現象です。金属に限ったことではないですが、原子には原子核があり、その周りをいくつかの電子が回っています。

電子は通常決まった軌道にありますが、加熱などによりエネルギーが加えられると、電子は熱のエネルギーを吸収して、高い軌道に移動します。しかし、この状態は不安定なので、すぐにもとの軌道に戻されます。

このとき、逆にエネルギーを放出することになりますが、エネルギーの大きさに応じた色の光が発生します。金属の種類によって、軌道の移動の仕方が違うため、吸収（放出）するエネルギーの大きさも異なり、結果として発生する色も違ってきます。これが炎色反応の仕組みです。


花火の色はズバリ使用する金属で決まっているということでした。シンプルな仕組みですが、最初に考えた人はよく思いつきましたよね…。最後に金属ごとの炎色反応の一覧を載せておきますのでご参考までに。