花火と科学
2023.08.07
花火のシーズンになってきましたが、打ち上げ花火は科学の力が必要です。
(花火の歴史)
中国で7世紀頃に黒色火薬が発明され、武器として使われるようになりヨーロッパへ伝わる過程で生まれたそうです。
日本では江戸幕府が始まってすぐの1612年に徳川家康が鑑賞した記述があるそうです。
その当時の観賞用花火は打ち上げ花火ではなく、噴出式で筒から火花が吹き出すタイプだったそうです。
(打ち上げ方法(推進力))
打ち上げ筒の底に発射火薬を敷き花火玉を導火線が下になるように設置することで、発射火薬が爆発した時に花火玉の導火線にも点火されるようになります。
打上げ時の勢いは音速と同じ時速350km位あるそうです。
(花火の形を作る方法)
飛び上がった花火玉は導火線から割薬に火が到達すると爆発して花火玉が開くと同時に花火玉に詰められた星と呼ばれる火薬の塊を四方八方に弾き飛ばします。
それが花火の形となります。
星は火薬の塊で外側に火が付きやすい層があり中に燃えると色が出る火薬が詰められています。
(色が出るしくみ(炎色反応))
花火の色は金属を含んだ炎色剤が調合されている火薬が燃焼する時に色が出ます。
炎色剤に含まれている金属の種類の違いが花火の色を決定します。
炎色反応は原子レベルの起こる現象で原子の周りを回る電子の動きによって変わってくるそうです。
打ち上げ花火を見る時に炎色反応を考えながら見て頂けたらと思います。
村斎 嘉彦