「原子とか、元素とか、どこがどう違うのかさっぱりわからない」問題を、 文系人間が考えてみた

 ※フリーランスの編集者・ライターである『クラナリ』編集人（バリバリの文系）は、腎臓に関する記事や書籍に携わる機会が多いため、それに関連していろいろと考察しています。素人考えですが。

「原子とか、元素とか、もう、全部一緒でいいじゃないか……」

　そう思ったことはありませんか？

　「元素周期表」には、水素やヘリウムなどの原子が並んでいますよね。

「一家に1枚　元素周期表」（文部科学省）

　原子＝元素と思いませんか？

　……などと、勝手にキレかけていたときにヒットしたのが、東邦大学のサイト「原子と元素　（atoms and chemical elements）」。

　すべての物質は、非常に小さい粒子が集まってできている。物質を構成する基本的な粒子を原子という。原子は正の電荷を持つ原子核と、負の電荷を持つ電子でできている。さらに、原子核は正の電荷を持つ陽子と、電荷を持たない中性子でできている。原子核のもつ陽子の数を原子番号という。また、陽子と中性子の数の合計を質量数という。

　物質中には異なった数の陽子を持つ原子が存在しているが、同じ数の陽子を持つ（つまり同じ原子番号の）原子は、同じ元素であるという。

　原子は、正の電荷を持つ原子核（nucleus）と負の電荷を持つ電子（electron）からできています。
　そして原子核は、正電荷を担う陽子（proton）と、電荷を持たない中性子（neutron）からできています。
　陽子の正電荷と対応する数の電子が、原子には存在します。

　例えば炭素だと、陽子の数は6（原子番号6番）なので電子の数も6つ。ただ、中性子については5 ～８つと違う場合があるのです。

　中性子の数が違う原子については、「炭素」という元素名に質量数（陽子と中性子の合計数）をくっつけて、「炭素11」、「炭素12」、「炭素 13」、「炭素14」などと呼ばれています。 ちなみに、原子全体の質量は、陽子と中性子の数で決まります（電子の質量は陽子や中性子の約1840分の1と、非常に軽いので）。

　となると、元素は「炭素」、原子は「炭素11」、「炭素12」、「炭素 13」、「炭素14」ということになります。質量数が違っても陽子の数が同じなら同じ元素。

　わかったような、わからないような……

　ということで、時代をさかのぼって、それぞれの語源などを調べることにしました。

　「万物の根源は水である」

古代ギリシアの哲学者であるタレス（タレース、紀元前624年～紀元前546年）の言葉から、元素の話は始まるのではないでしょうか。
　ちなみに、万物の根源を示す古代ギリシア語は「アルケー（ἀρχή）」。beginning、originという意味だそうです。

　となると、アルケーは、元素の英訳であるelementとはニュアンスが異なります。「世界が何でできているか」だとelement、「世界は何から始まったのか（何から変化して今の世界が出来上がっているのか」だとbeginning、originというところでしょうか。

脱線すると切りがないので、話をアルケーに戻しましょう。

タレスの縁者・弟子のアナクシマンドロス（紀元前610～ 紀元前546年）は万物の根源を「無限なるもの」（ト・アペイロン）、アナクシマンドロスの弟子であるアナクシメネス（紀元前585～紀元前525年）は空気（アエール）、またヘラクレイトス（紀元前540～紀元前480年）は火（ピュール）と考えたそうです。ちなみに「万物は流転している」という概念を生み出したのは、ヘラクレイトス。また、クセノパネスは、万物の根源が土だと主張したとされています。

整理すると、次のとおり。

古代ギリシアの哲学者：主張した万物の根源（アルケー）
タレス：水
ヘラクレイトス：火
クセノパネス：土
アナクシメネス：空気

こうした考えをもとに、エンペドクレス（紀元前490～紀元前430年）は四元素論を唱えました。火・空気（風）・水・土の4つの元素で、この世界の物質は構成されていると考えたのです。出ましたね、元素。

アリストテレス（紀元前384年～紀元前322年）は、　アリストテレスが唱えた四原質説（四元素説）では、物質は火、空気、水、土の４つで構成されていて、土は「冷・乾」、水は「冷・湿」、空気は「熱・湿」、火は「熱・乾」の性質を持ち、また、土と水は「重さ」、空気と火は「軽さ」を持つとしました。

このようなアリストテレスまでの流れと対立する形で、原子論を提唱したのが、レウキッポスとデモクリトス（デーモクリトス、紀元前460～紀元前370年）。

　原子論は、「自然はそれ以上分割できない最小単位としての原子（atom）から成り立つとする理論」とのこと。atomは、「分割できないもの」という意味なのだそうです。アルケーとは違いますね。

原子は真空の中を絶えず動き回るとする原子論は、アリストテレスに批判されます。連続体であるアルケー元素説と、非連続のアトム原子論が相いれなかったという印象。

その後、長い間、ヨーロッパではアリストテレスの考えが主流でしたが、ルネサンス期（14～16世紀）に原子論が見直され、普及したとのこと。

フランスの化学者で「近代化学の父」と呼ばれているアントワーヌ・ラヴォアジエ（1743～1794年）は、1777年に燃焼とは空気の一成分と物質の結合であることを発見し、空気が酸素と窒素で構成されていることを明らかにしたほか、1785年に水の分解実験に成功。1789年に発表した『化学原論（Traité élémentaire de chimie、英訳するとElements of Chemistry）』では、物質の究極的な構成要素を元素（élément）と名付け、水素、酸素、窒素など33種類の元素のリストを掲載したとのこと。

つまり、水や空気は「根源」ではなかったということです。　

フランス語のélémentも、古代ギリシア語の（アルケー）も「元素」と訳したことから、自分のような文系人間には混乱が生じたのかもしれません。