めんでれ

第５章 再結晶

第34話

　７月も上旬となり、１学期の期末試験も終わった。出来はともかく終わった。

　終わった事を悔（く）やんでも仕方がない。とりあえず、やるべきことをやらなくては。

　というわけで、金曜日の放課後、久しぶりに化学部のメンバーが顔を揃（そろ）えた。

　４名の部員と顧問が１人、合計５名が一堂に会するのは、実に１カ月ぶりの事だった。

　ただ集まる場所が、いつもと異なる。俺たち５名は、現在情報部の部室前にいる。「宿題が解けたから」と、お願いして集まってもらった。ちなみに化学室は、今も立入禁止で使用不可能な状態だ。

　扉をノックすると、中から応じる声がして扉が開いた。

「ようこそ、お待たせしておりました」

　緊張のあまり日本語処理がかなり怪しくなっているメガネくん（兄）が出迎えてくれた。大丈夫かなガチガチだぞ。

　相変わらず寒い情報部の部室内で、部員全員が起立して５人を迎えてくれていた。ジャージもカーディガンも羽織らず通常の夏服のままだ。みんな気合い入ってるなぁ。

　勧められて席に着くと、全員の席の前にホットコーヒーと洋菓子が配られた。先日伝えた内容をちゃんと踏まえてるよ。コーヒーもインスタントじゃない。

　室内を見回したが、太田先生の写真は全て撤去済みだ。たいへんよろしい。

　で、こちらの化学部メンバーはというと、常に動じない中之森先輩は別にして、マシン類に興味津々で子どもみたいにキョロキョロしてる匂坂部長、寒くて両腕を組み合わせて、居心地悪そうにそわそわしているリョーコ、そして落ち着いているが訝（いぶか）しげな表情の太田先生、といった四態プラスワンである。

「ほ、ほほ本日、お招きにあずかりましたのは……」

「後は俺が説明します」

　テンパりすぎてダメダメになっているメガネくん（兄）から勝手に主導権を奪い、俺は話しはじめた。

「えーと、見せた方が早いから、アレ、起動しちゃいますね」

　デスクトップにある「デモ用」フォルダを開いて、中にある「mendele」ファイルを起動させた。しかしメンデレーエフから取ったにせよ「めんでれ」ってファイル名は「ツンデレ」みたいでなんだかなあ。

　読み込みに数秒かかった後、モニターに黒を背景として見慣れたマトリクスが表示された。

「周期表だな。で、宿題が解けたと聞いたのだが？」

「すみません、先にコレの説明をさせてください。例えばこうすると」

　周期表のアルゴン（Ar）にカーソルを合わせた。ポップアップで別ウィンドウが開き、元素の電子軌道図が表示される。電子軌道の脇に「K 2/2、L 8/8、M 8/18」の表示がある。

「元素の電子軌道が表示されます。この場合のアルゴンだと、最初のＫ殻（かく）に２つ、次のＬ殻に８つ、三番目の８殻に八つ、電子が配置されているわけですね。アルゴンは周期表で上から３番目で一番左、典型元素（てんけいげんそ）で希ガスです。合ってますよね？」

　うなずく太田先生。

「どうしても分からなかったのが、３番目のＭ殻には電子が１８個入るはずなのに８個しか入っていないことでした。水素からずっと電子は１つずつ増えて、軌道が満席になれば次の軌道に行きますよね。ところがアルゴンは軌道にまだ余裕があるのに満席扱いで、次のカリウムでは新しいＮ殻の軌道に電子が１つ追加される」

　モニターの周期表で、アルゴンからカリウムにカーソルを移し、カリウムの電子軌道図を表示させながら話をつづけた。

　見るとリョーコがウンウンとうなずいてる。同じく疑問だったらしい。

　アルゴンの下のクリプトンもそう。軌道の数は１つ増えて４つあるのに、４番目の軌道にも電子は８個しかない。４番目の軌道には電子は３２個も入るはずだ。さらに調べると希ガスは外側の電子が満席で反応しないとか書いてある。調べるほど頭が混乱したもんだ。

「で、これは偶然なんですが、こちらの情報部の部長さんが、俺、いや私のクラスメイトのお兄さんでして、理数系全般が得意だということで、今の疑問を質問させてもらいました」

　これは事実その通り。

「堀川くんと同じ疑問は僕も持ってました。教科書にも資料集にも詳しく説明が無かったし、試験範囲から外れていたのですが、どうにも気になって調べました。昨年の事です」

　先程とうってかわってスムーズに話し出すメガネくん（兄）。得意分野だと人が変わるね。

「遷移元素（せんいげんそ）は最外殻（さいがいかく）の内側の軌道に電子が入る、と資料集にも書いてありますが、殻の中にある小軌道（しょうきどう）の存在を理解しないと、原理は絶対に理解できませんね。僕も自分の理解点と疑問点をまとめて、昨年質問しました、八木先生に」

　え！　それは俺も初めて聞いた！　この部屋の全員がメガネくん（兄）の顔を見直し、この場にいない人物の、頼りになりそうもない顔を思い起こした。

「僕の質問にイヤな顔一つせず、根気強く丁寧に教えてくださいました。おかげさまで、電子の軌道は必ず２つ１組で成り立つこと、電子は互いに逆向きにスピンすること、電子はできるだけ対を作らず同じ向きのスピンをすること、なども教えていただきました」

「パウリの排他原理（はいたげんり）にフントの規則だな」

　さすがの太田先生。スラリと名称が出てくる。

「ええ、そして電子はエネルギーの低い軌道から埋（う）まることと、４番目Ｎ殻の第１層は３番目Ｍ殻の中の第４層よりエネルギーが低いことも。これが、遷移元素の分類の理由なんですね」

「その通りだ芝原くん。だが、堀川、理解できているのか？　お前が理解できているかが肝心なんだぞ？」

「芝原先輩からの説明のおかげで、典型元素は縦の列で似た性質が並ぶことと、その原因が外側の電子の数によることは理解しました。それと遷移元素は軌道の内側から電子が埋まること、だから外側の電子の数が変わらないので、似た性質の元素が横に並ぶことも」

　メガネくん（兄）の教え方は独特だった。

　最外殻の電子の数が同じ典型元素は性質が似ているというのは、見た目で区別可能な属性、つまりキャラの外見属性と同じなんだと力説してくれた。ポニーテール族、メガネっ娘族、猫耳族、メイドさん族みたいなものだと、熱く語ってくれた。じゃあ遷移元素はどうなんだと訊（き）いたら、「内側の軌道の電子の数の差での判断だから外見では分からない。でも違うし、似たものもある。つまり同じキャラでも作画監督によって違うのと同じことだ！」 と、これまた熱く語り、同じアニメの作画監督によるキャラの違いを、何冊もアニメ雑誌を開いて説明をはじめてしまう。「ぱっと見で分からないのが遷移元素なら『戦隊元素』というのはどうだろう？」と提案したところ、「毎回ハッキリ違うだろう！」とクソ寒い部屋の中で、それはそれは熱く暑苦しく戦隊の特徴を語ってくれたものだ。

　見た目そっくりでもメガネくん兄弟がハッキリ違うなと分かったのもこの時だ。弟は少しクールだが兄の方はすぐ熱くなる。

「ですが、電子の配列が、殻を上がったり下がったりするのがどうしても理解できませんでした。電子軌道のエネルギー準位の表も見せてもらいましたが、何度説明受けても理解できなかったんです。だから、結局こんなものを作ってしまいました」

　大型クリップでまとめた紙の束を机の上に出した。汗と根性の結晶と言ってもいい。

「電子の軌道配置図です。殻と内部の小軌道、全て書き出しました。水素からレントゲニウムまで、１枚１元素で１１１枚あります」

　左脳で理解の限界にきたら、右脳を使うべし。

　表計算ソフトを利用して、殻と小軌道の入るマスをつくり、そこに水素から１つずつ、計１１１枚のシートを作成した。

　作りながら何度も「俺いったい何やってるんだろう」と投げ出したくなってしまったが、ともかくやりきった。でも自分で手を動かしてみたら、確かによく理解できる。パラパラマンガの要領で紙をめくっていくと、電子の増えていく規則性のようなものが見えてくるのだ。

　太田先生が１１１枚の紙束を、半ば呆れながらめくっている。

「見事なまでの力技だな……。普通ここまでやらないぞ」

「いやあ」

「時間かかったろう。期末試験大丈夫だったのか？」

「いやあ……」