高校科学部 論文がW受賞

山本 喜一 
 高校科学部の川口駿君(3年)、土田誠君、伊藤晋哉君(ともに2年)が研究した「チューブ内の水素燃焼炎の移動速度の研究」が千葉大学主催高校生理科研究発表会で県教育長賞(309件中ベスト3)を受賞。また、土田誠君、伊藤晋哉君、磯啓一朗君、保坂康彦君、市岡俊樹君、井出暖君(すべて2年)の「銀樹に現れる赤褐色の物質の研究」が千葉県児童生徒・教職員科学作品展で最高賞の千葉県知事賞を受賞。さらに、読売新聞社主催の日本学生科学賞で1等(全国ベスト16)を受賞しました。
 水素炎の研究は細長い透明塩ビチューブに水素と酸素の混合気体を入れて点火したとき、炎がどれくらいの速さでチューブ内を走るのかを研究したものです。燃焼のようすを1秒間に1000コマ撮れるデジタルカメラで撮影して、速さを求めました。その結果は秒速2000〜3000m。音速をはるかに超えています。実験は水素と酸素の比率を変えたらどうなるのか、窒素ガスや二酸化炭素などの不燃性ガスを加えたらどうなるのか、と続きました。そして、二酸化炭素を加えるとチャップマン・ジュグエ理論と呼ばれる理論値より遅くなることを見つけました。これは燃焼学専門の大学の先生も知らなかった新発見です。
 研究はさらに続き、二酸化炭素はなぜ燃焼炎の速度を遅くするのかというテーマに入りました。そこで着目したのが、二酸化炭素の比熱で、比熱が大きい分子を水素・酸素混合気に混ぜることによって、燃焼反応が抑えられるのではないかという仮説を立てました。これが正しいとすれば、同じように比熱が大きい水蒸気を混ぜても燃焼炎は遅くなるはずです。そこで、チューブにぬらしたタコ糸を入れて水素と酸素を注入し、チューブをお湯で温めて点火してみました。すると、予測したとおりに、燃焼炎は遅くなりました。
 これからは石油に代わる燃料として水素が注目されていますので、水素を安全に扱う技術につながるこの研究が評価されたのだと思います。
 銀樹の実験は硝酸銀水溶液に銅板を入れておくと、イオン化傾向の違いによって銅が溶け出し、銀が析出する実験です。これは教科書にも出ている実験ですが、何日も放置すると赤褐色の物質が現れることが分かりました。この物質は何か、そしてどんな反応でこの物質が作られるのかを研究しました。
最初、赤褐色の物質は金属の銅ではないかと思いました。しかし、これは塩酸に溶けて、硫酸酸性硫酸鉄(III)と反応させると、Cu2+とFe2+を1対1の割合で生じましたので、Cu2O(酸化銅(I))であることが分かりました。
 次に、Cu2Oがどんな反応で生じるのかを調べました。Cu2Oが増えると溶液の青色(Cu2+の色)が薄くなり、銅板が減少することがわかりましたので、Cu2+が未反応の銅板で還元されてCu2Oを生成していることを確認しました。しかし、計算してみますと計算値の8倍ものCu2Oが生じていました。これはなぜかを調べているうちに、Cu2+が還元される反応で硝酸も作られていることに気づきました。おそらくこの硝酸が銅板などを酸化してCu2+を作り、そのCu2+もCu2Oに変化しているのだろうと思って、硝酸の変化を調べてみたところ、この考えが正しいことが分かりました。
 このように、赤褐色の物質とそれが生まれる反応を解き明かしたのですが、一つの結果を出すためには約2ヶ月にもわたって変化を追い続ける必要がありました。週に3,4回、未反応の銅とCu2O、溶液中のCu2+を分析する作業が、夏休みを含めて約10ヶ月間続きました。粘り強い活動の結果が評価されたのだと思います。

 高校男子ソフトテニス部奮戦中

小松 一貴 
 今夏から34期生が中心のチームになっているが、久しぶりに県上位を狙える布陣となったので、目標も高く設定し夏合宿から取り組んできた。その成果はこの秋の新人戦で見られた。個人では部長の江口が大内とのペアで、また団体は地区3位で県大会出場。その県大会では強豪鎌ヶ谷に対し、今井・藤田ペアと小島・上村ペアが勝利を収め、続くシード校の成東にも小島・上村ペアが勝利したものの、今井・藤田ペア、大内・江口ペアが敗れ、あと一歩でベスト16入りを逃した。この冬35期生も含めてさらに心身ともに鍛え上げて、来春の飛躍に大いに期待したい。

 活動報告

安江 慶二・鈴木 妙佳・石井  豪・中井  翔 
 中学・高校サッカー部は、11月より新たな体制でスタートいたします。
 今後は、今まで以上に中学・高校という垣根を取り払い「芝柏サッカー部」として中高一丸となって活動していきたいと思います。
 新たな体制でスタートし、高校生が中学生の練習を見て指導を行う機会やともに部をよりよく運営していくために活動を行う機会があり、中高が一体となって、お互いがサポートしあいながら活動を行っていく場面が増えました。
 現在、中学はU-13大会・柏市3種大会、高校はリーグ戦・新人戦県大会に向け、自分達の課題と向き合い、日々真剣に練習に取り組んでいます。
 今後も中高で一丸となって、より高いレベルを目指していけるよう顧問・スタッフ一同、支えていきたいと思います。