令和2年度技術士第一次試験問題［基礎科目：環境］1-5-6 科学・技術史（ラジウムの発見、種痘法の開発、トランジスタの発表等）

（ア）ポロニウムは1898年7月にウラン鉱石から発見され、ラジウムは1898年に放射線の測定と分光学的測定から発見されました。
（イ）ジェンナーが種痘法を発表したのは1798年です。
（ウ）ブラッテン、バーディーン、ショックレーの三人の連名で1948年に発表されました。
（エ）周期表は1869年にメンデレーエフによって提案されました。
（オ）ド・フォレストは1906年に三極真空管の特許を取得しました。
したがって、古い順番から並べると
1.のイ→エ→ア→オ→ウ　が正解です。

[解答：①]

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ラジウムとポロニウムについて教えて下さい

ラジウムとポロニウムは、放射性元素であり、特にマリー・キュリーとピエール・キュリーによる発見で有名です。これらの元素の詳細について説明します。

1. ポロニウム (Polonium)
元素記号: Po
原子番号: 84
性質: ポロニウムは、非常に強い放射能を持つ金属で、自然界では非常に稀な元素です。ウラン鉱石中に微量含まれています。
発見: マリー・キュリーとピエール・キュリーによって1898年に発見されました。発見者であるマリー・キュリーの母国であるポーランド（ラテン語で「Polonia」）にちなんで名付けられました。
用途: ポロニウムは、主に研究用途で使用されますが、一部の工業用途として静電気を除去する装置や、核兵器の中性子源などに用いられることがあります。
危険性: 極めて毒性が高く、わずかな量でも人体に致命的な影響を及ぼす可能性があります。放射線被ばくによる深刻な影響を引き起こすため、取り扱いには厳重な注意が必要です。
2. ラジウム (Radium)
元素記号: Ra
原子番号: 88
性質: ラジウムはアルカリ土類金属に属し、放射性が非常に高い元素です。自然界ではウランやトリウム鉱石中に含まれています。空気中で酸素や窒素と反応し、輝く青白い光を放つことが知られています。
発見: ポロニウムと同様に、1898年にマリー・キュリーとピエール・キュリーによって発見されました。ウラン鉱石（ピッチブレンド）の研究中に見つかりました。
用途: 過去には時計の文字盤の発光塗料や、医療用放射線治療に使用されていました。しかし、その高い放射線の影響でより安全な放射性同位体に取って代わられ、現在ではほとんど使用されていません。
危険性: 高い放射線を放出するため、長期間の被ばくは骨がんや他の放射線関連の疾患を引き起こすリスクがあります。
歴史的な意義
マリー・キュリーとピエール・キュリーの発見は、放射性物質の研究において画期的なものでした。これにより、放射能の概念がより理解され、核物理学の発展に大きく寄与しました。特にマリー・キュリーは、放射線の研究により1903年にノーベル物理学賞を、1911年にノーベル化学賞を受賞し、史上初めて異なる分野でノーベル賞を受賞した人物となりました。

トランジスタについて教えて下さい

トランジスタは、電子回路の中で非常に重要な役割を果たす半導体素子です。トランジスタの詳細について説明します。

1. トランジスタの概要
役割: トランジスタは主に電子回路で信号の増幅やスイッチングを行うために使用されます。これは、少量の電流または電圧を使って大きな電流を制御することで、電子回路内での信号の処理や動作を可能にします。
構造: 一般的に、トランジスタは半導体材料（シリコンやゲルマニウムなど）で作られ、3つの端子を持っています。これらの端子はエミッタ（Emitter）、ベース（Base）、コレクタ（Collector）と呼ばれます。
種類:
バイポーラトランジスタ（BJT）: PNP型とNPN型があり、電流制御型のトランジスタです。小さなベース電流を使って大きなコレクタ電流を制御します。
電界効果トランジスタ（FET）: ゲート、ソース、ドレインの3つの端子を持ち、電圧で制御するトランジスタです。MOSFETがその代表です。
2. トランジスタの発明
発明者: トランジスタは、1947年にジョン・バーディーン、ウォルター・ブラッテン、ウィリアム・ショックレーによって発明されました。彼らはベル研究所でこの画期的な技術を開発し、1956年にノーベル物理学賞を受賞しています。
背景: トランジスタの発明以前は、電子回路のスイッチングや信号増幅には真空管が使用されていましたが、真空管は大きく、消費電力が高く、耐久性が低いという欠点がありました。トランジスタはこれらの問題を解決し、小型化と高効率化をもたらしました。
3. トランジスタの動作原理
電流・電圧制御: トランジスタは、入力された少量の電流や電圧を用いて、出力の大きな電流を制御します。例えば、NPN型トランジスタでは、ベースに少量の電流を流すことでエミッタからコレクタへ電流が流れます。
スイッチとしての使用: トランジスタは、デジタル回路でスイッチとして使用される場合、オン・オフの状態を高速で切り替えることができ、ロジック回路などの基盤を構成します。
増幅素子としての使用: アナログ回路では、トランジスタは音声や映像信号を増幅するために使われます。ベースに入力された小さな信号を、コレクタから出力される大きな信号として増幅します。
4. トランジスタの応用
電子機器: トランジスタは、ラジオ、テレビ、コンピュータ、スマートフォンなど、現代のほとんどの電子機器に使用されています。
集積回路（IC）: トランジスタは集積回路の中で重要な役割を果たしており、数億個のトランジスタが一つのチップに集積されて、プロセッサやメモリなどが構成されています。
5. トランジスタの意義
トランジスタの発明は、エレクトロニクスの世界に革命をもたらし、技術の小型化、高速化、省電力化を実現しました。この技術が、コンピュータや通信機器の急速な発展を支え、情報技術の基盤となっています。