Vol.187：水、空気そして鉄･･･鉄がなければ生きてゆけない･･･

水、空気そして鉄･･･鉄がなければ生きてゆけない･･･

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・・・不図（ふと）眼を上げると、左手の岡の上に女が二人立ってゐる。
女のすぐ下が池で、池の向ふ側が高い崖の木立で、其の後ろが派手な赤煉瓦のゴチック風の建築である。
そうして落ちかゝった日が、凡ての向ふから横に光を透してくる。女は此の夕日に向いて立っていた。
三四郎のしゃがんでゐる低い陰から見ると岡の上は大変明るい。
女は一人はまぼしい（眩しい）と見えて、団扇（うちは）を額の所に翳してゐる。
顔はよく分からない。
けれども着物の色、帯の色は鮮やかに分った。白い足袋の色も眼についた。・・・

これは、夏目漱石著「三四郎」に出てくる、一場面だ。
三四郎がはじめて、里見美禰子（みねこ）の姿を見た場面である。
池というのは、東京大学本郷キャンパスにある三四郎池に違いない。

実はわたしは、三四郎池も安田講堂も、見たことがなかった。
小説「三四郎」を読んだときから、東大本郷キャンパスは憧れだったのに、である。
中央嫌いというか権力嫌いというか、訳のわからぬ反発心から、訪問の機会はあったのに東大を尋ねることを避けた。
いまはもう、そんな理不尽な若気はない。

＜鉄、137億年の宇宙誌＞という展示会が、東京大学総合研究博物館（東大本郷キャンパス内）で催されている（10月末まで）。
他用のついでもあり、思い切ってこの展示会を見に行った。
そして、積年気がかりだった東大本郷キャンパスも。

鉄とわたしの関わりは、宿命っぽい。
幼いころの遊び場は、‘枯らし’ を目的に屋外に放置された鋳物部品の山であった。
油の臭いがプンプンするキリコ（切削鉄屑）の、クルクル巻きやキラキラ粉は、不思議な魅力を持つ芸術品に思われた。
紆余曲折はあったものの、進んだ専門も鉄に深く関わる機械系だった。
社会に出て初めて就いた仕事の対象も、製鉄機械だった。

そしてなによりも、社会人として生活した時代が、鉄の時代だった。
社会人になった年は、八幡製鉄と富士製鉄が合併して、新日本製鉄が誕生した年だったのである。

＜鉄、137億年の宇宙誌＞は、宇宙のビッグバンでの鉄形成から超高純度鉄の持つ近未来のすばらしい可能性まで、物理学や天文学、地球科学、生命科学、材料工学、資源工学、考古学、経済学などさまざまな分野の専門家が集い練り上げた、「鉄」をキーワードとした新たな宇宙誌の提示である。

今回の展示会でわたしは、いままで抱いていた鉄に対する偏ったこだわりから離れて、新鮮な驚きと興味をもって、改めて鉄を見直すチャンスを与えてもらった。
それは、いままで考えていた鉄に対する正しい認識を、より強固にするものでもあった。
その ‘正しい認識’ とは、冒頭のタイトルにした「水、空気そして鉄」という認識である。
「鉄がなければ生きてゆけない」という、認識である。

水や空気がその重要性にも関わらずいままで当たり前とされてきたように、鉄は、可視的な意味であまりにもありふれた人間社会の風景に溶け込んでしまった。
橋梁やビルや機械や自動車や、そんな眼に見える鉄の存在すら、水や空気のようになっているのだ。

だがもっと大切な鉄の存在、鉄は、人間がいや生命が、生きていく上で不可欠な存在であるということを、知識としてすら認識している人は意外と少ない。

鉄は、この地球の重量の 3割を占めている。
地球の中心部は、大量の高熱の鉄がドロドロしている。
このドロドロの鉄が強力な磁場を作りだし、わたしたちが住む地球表面をその磁場で覆っているお陰で、生命にとってきわめて危険な宇宙放射線は、地表に届かない。
鉄の存在が、地表を生命に安全な環境へと変えているのだ。

ミクロな視点から見ても、鉄の重要性に驚かされる。
地球上の生命体は鉄がなければ生きてゆけないことを、日常生活で実感するのはむずかしい。
むしろ、食品にわずかな鉄屑が混ざっていても、コンタミとか言って毛嫌いする。

血液が赤いのは赤血球が赤いからであり、その中に含まれるヘモグロビンという物質がその原因であることは、よく知るところである。
ヘモグロビンは、鉄を中心に構成されており、呼吸を通して取り入れた酸素を体の隅々まで運ぶという重要な役割を担っている。
ヘモグロビンなる言葉の意味を漠然と知っていても、鉄欠乏症のほんとうの怖さを知らない。

人間だけではない。
例えばイネの生育は、鉄分を吸収しにくいアルカリ土壌では極端に押さえられることが分っている。
運搬体の鉄分が欠乏すると、土壌の養分を十分に取り入れることができないのだ。

鉄の考古学的発掘品は、きわめて少ない。
むかし鉄を作る技術が未熟であったため鉄製品の数が少ないから、残った鉄製発掘品も少ないということも事実だが、鉄は酸化してボロボロになるので原形を保った形で残りにくく、また不要になった鉄製品はもう一度溶かして再利用されたことも、考古学的鉄製遺品が少ない大きな理由である。

このことは、非常に深い意味を持っている。
つまり鉄は、自然に還りやすい金属であり、またリサイクルし易い金属であるということを意味する。
まして鉄は、チタンやリチウムのようなレアメタルと違って、この地球に豊富に存在する金属なのだ。

鉄隕石を細工して鉄製品を作っていたおおむかしの段階から、砂鉄を溶かして鉄製品を作った段階を経て、産業革命時鉄は飛躍的に大量生産されるようになる。
むしろ鉄が大量に生産されるようになったから、産業革命が促進されたと言うべきかもしれない。

この時期製鉄技術の発達と同時に、磁性という鉄の特性が理解され電気エネルギーを利用できるようになった。
有用機械による効率化と電気文明の発展は、産業革命以後の世界を大きく変えたが、その起爆剤となったのはまぎれもなく鉄である。

話が少し専門的になるが、製鉄過程（高炉）で鉄は、純鉄が冶金されるのではなく、炭素との合金である銑鉄（せんてつ、ズクともいう）として製造される。

銑鉄は、鋳型に流し込んで鋳物製品となるが、他方銑鉄は、転炉に移して余分な炭素を酸化除去して鋼（はがね）に作り変えられる。
炭素が 2％以下になった鉄と炭素の合金を、鋼と呼んで、鋳鉄と区別している。

鋼は、ねばくて疲れ強さが大きく、展延性に富む。
しかし鋼は、鋳鉄のように鋳型に流し込んで所要の形状にすることは、通常はできない。
わたしたちの生活を支える鉄製品は、そのほとんどが鋼である。
鉄といえば、鋼なのである。

もう少し詳しく説明する。
鉄が固体の状態で炭素を完全に溶かしこむことができる量は、1150℃での 2.0％が最大で、これより温度が上がっても下がっても、鉄に溶ける炭素の量は減少する。
2.0％以上の炭素は、1150℃の温度以下では、セメンタイト（鉄と炭素の化合物）という非常に硬くてもろい性質の組織となって析出する。

鉄が固体の状態で炭素を完全に溶かし込むことができる量は、温度によって異なり、上記のように 1150℃では 2.0％だが、常温では 0.03％で、これ以上の炭素はセメンタイトとして析出する。
炭素が鉄に完全に溶け込んだ状態の組織を、フェライトと呼ぶ。

フェライト組織は、柔らかできわめて展延性が高い。
鉄に溶け切れない炭素は、セメンタイトとして析出するが、炭素が 2.0％以下では常温でも、セメンタイトがフェライトとベニヤ板のようにお互いに層状に並んで存在する（これを「共析」という）。

この「共析」状態の組織を、パーライトという。
0.03％以上に炭素を含む鉄と炭素の合金は、炭素量が 0.03％から 0.8％の間ではフェライトとパーライトの交じり合った組織になり、炭素量が増すにしたがってフェライトとパーライトの面積の割合がパーライトの多い組織になる。
そして炭素量が 0.8％になると、全部がパーライトのみとなる。

顕微鏡組織を共析の状態で区別して、炭素量 0.03％から 0.8％までを「亜共析」と呼び、炭素量 0.8％から 2.0％までを「過共析」と呼ぶ。

長々と鉄と炭素の合金の話をしたが、それは鉄の特性を基本的に決定付けるポイントだからである。
このように鋼が、温度と炭素量によって性質の異なる状態に変化することを、「変態」と呼んでいる。
変態を深く追求したからこそ、日本の鉄鋼業が世界のトップクラスに君臨できたのであって、日本の優れた熱処理技術も、この変態の研究の輝かしい成果なのである。
極論すれば、鉄は変態するからこそ、他の金属の追随を許さない他位を築いた、とも言える。

鉄にも不利な点が、いくつかある。
その一つに、錆びるということを挙げる人が多い。

わたしは、錆びるということを決定的な欠点だとは思わない。
むしろ鉄は、錆びるからこそ自然循環の一員になり得ると、解釈する。
錆びにくくするには、ニッケルやクロムとの合金を作ることでその目的を立派に果たしている。
ステンレス鋼という、特殊合金鋼だ。

しかし、ニッケルもクロムも、レアメタルに近い。
なるべく使いたくない金属である。
優れた表面処理技術や熱処理技術で、所要の防錆効果は十分に得られる場合が多い。

鉄の不利な点の最たるものは、製鉄過程で生ずる二酸化炭素の多さであろう。
鉄は、融点が高い（1535℃）。
しかも、鉄鉱石からの鉄冶金は還元作用であり、この化学反応は多量の熱量を要する。
したがって鉄鉱石から銑鉄を作るには大量のエネルギーを必要とし、その分二酸化炭素の排出量も多い。
温暖化ガス規制という、世の流れに逆行するのではないかと、危惧する。

ここで、この展示会の最終ステージで前東大学長の小宮山宏・三菱総合研究所理事長がビデオを通して語られていた内容を要約して、この危惧の答えとしたい。

この引用文中の数値は聞き覚えであり、間違っている点があるかもしれないことをご了承願いたい。

現在この地球上には、人間が有用に利用できる状態の鉄（鉄鉱石から大量の熱エネルギーを費やして還元作用で生産した鉄）は、200億トン存在する。
今後世界の人口が増えて、仮に 2050年に現在の倍の人口になったとする。
たぶん、人口はそのあたりが上げ止まりであろう。
単純に計算して、2050年に必要とされる鉄は現在の倍、400億トンとなる。
その分の熱エネルギーは必要だが、それ以後の鉄需要は、地上にある鉄製品のスクラップをリサイクルすることで賄える。
いったん鉄に還元されたものを溶かして新たな鉄に作り変えるための熱エネルギーは、酸化作用であるから、鉄鉱石から鉄を生産する熱エネルギーの 1割以下で済む。
鉄スクラップから不純物を取り除くためのエネルギーを加味しても、十分バランスの取れた需要と供給が期待できる。

東京大学総合研究博物館に入館したのは、開館早々の10時だった。
台風18号の接近の影響で雨足が激しくなった外へ出たのは、午後1時を回っていた。
携帯傘に身を縮めて、本郷キャンパス内を探検することにした。
龍岡門の守衛さんにもらった地図をたよりに、ひとまず三四郎池を目指す。

文学部3号館のアーチを潜ったところで、三四郎池を見下ろした。
眼下の三四郎池は、雨すだれに煙って沼の様相を呈して見えた。
向こうの方に霞んで見える山上会館の裾あたりに、里見美禰子は団扇を翳して立っていたのだろうか。

空腹を覚えて、安田講堂のまわりにありそうな食堂を目指す。
地図にはあちこちに食堂のマークが記されていて迷ったが、どの食堂もとても洒落ていて、余計に迷ってしまう。

肩と足もとが濡れたせいで、少々寒気がし出した。
安田講堂の近くの、工学部2号館へ駆け込む。

この館に入ってすぐのところにある「日比谷松本桜」は少々重そうなので、その奥のサンドイッチハウスの “サブウェイ”を選んだ。
アボカドエビサンドと、体が冷えたので、あったかいコーンスープを注文する。

古い洋館の校舎と校舎を近代的な明るい建造物で繋いだ空間で、久しぶりにちょっぴりアカデミックな雰囲気に包まれながら、昼食をとることができた。
なんだか本郷キャンパスファンになった気分である。

帰りは、安田講堂を見て赤門から校外へ出ることにした。
安田講堂は、さすがに厳然と聳えていた。
この雨模様にかかわらず、たくさんの見学者が正面の並木道から安田講堂をバックに、つぎつぎと記念撮影をしている。

この人たちのうちの何人が、1969年 1月の事件を思い浮かべているだろうか。
たぶん、数えるほどだろう。
あのとき、テレビに映し出された安田講堂は、そのときのわたしにはごく近くの大火事に思えて、痛々しかった。

ときは、大きく隔たった。
東京大学総合研究博物館を訪ねていま、本郷キャンパスを雨に肩を濡らしながら歩いている自分が、違う世界の自分のようで、思わず目をこすっていた。