鉱石ラジオの検波に使える鉱物のいろいろ

鉱石検波器を作る上で重要な素材はもちろん鉱石です。ぼくも子どものころから好きで、鉱物を展示する博物館等に興味がありました。とりわけ当時の上野科学博物館にあった鉱物標本室はすばらしく、友達と2人で小学校を休んで一日中そこにいたこともありました。そして中学のころから神保町や千駄木にあった鉱物標本屋にときどき行くようになりました。きれいなものが好きだったぼくは透き通ったり色がついたりしたものに惹かれて、岩石標本やあまり見栄えのしない鉱物標本には特別関心を持っていなかったと思います。

もっとも最近のミネラルショーや鉱石市に並ぶようなすばらしい標本は当時はそれほど一般的ではなく、もっと学校教材的と言うか、いかにも鉱物標本という感じのものが多かったと思います。ときどき心を奪われるようなものに出くわしても、学生のぼくには気の遠くなるほど高価なものに感じられました。今から考えるとそれほどでもない標本でもけっこう高かったように記憶しています。

ぼくにとって鉱物がもう少し身近に勉強の対象としても近づいてきたのは二十歳のころ、古典絵画に興味を持ちはじめ、絵画材料としての顔料の研究から天然顔料鉱物を調べたり集めたりしたときのことでした。その後友人の紹介で、藍銅鉱(アズライト)の粉体を顔料にするため精製したり、水簸等をして岩群青を作る仕事をしたこともありました。顔料鉱石といえば、ラピスラジュリ(青金石)にリアルガー(鶏冠石)、オーピメント(石黄)、シナバー(辰砂)と挙げていけばきりがありませんが、みんな絵の具の原料にもなる鉱物なので色がきれいなことは言うまでもありません。

そんなぼくが10年くらい前から鉱石ラジオに興味を持ちはじめると、今までとはちがった見え方が加わってきたのです。今まであまり興味のなかった元素鉱物や硫化・酸化鉱物の中でも地味に見える鉱物たちです。自分の身の回りで何も変わっていなくても、自分の興味や見方が変わることでまた新しい世界を見る思いがしたのです。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

方鉛鉱 (高さ13 .5cm)

[方鉛鉱 GALENA ガレナ PbS]

鉱石ラジオ用検波鉱石の代表といえば、やはり方鉛鉱でしょう。単体で使用する場合(さぐり式など)、他の鉱石に比べ感度もよく、また比較的入手しやすいという側面からも教材用のキットや製品の検波器にかつてさかんに用いられました。

方鉛鉱は鉛の硫化鉱物で手に持つと重さを感じます。比重は7.5前後で(ちなみに鉄の比重は7.5です)まさに鉛色をしています。表面は酸化や風化でツヤのないものもあれば、キラキラと強い金属光沢をもったものまでいろいろとあります。

戦後の鉱石ラジオ制作記事等で、鉱石のピカピカした新鮮な割断面が感度がよいと書いてあったりしますが、ぼくの経験では必ずしもそうとは言えないと思います。ですから表面の具合で感度を判断しないようにして、とりあえずいろいろな箇所を試してみることをすすめます。

方鉛鉱は産出するとき、閃亜鉛鉱や黄銅鉱、黄鉄鉱等と共生しているものもあり、ちょっともろい印象の鉱石です。この方鉛鉱はハンマー等で軽くたたいても細かく割ることができ、完全な壁開(方向性のある割れ方をすること)力Sあるので小さく割ってもさいころのようにきれいに割れます。ただしこの性質のせいで、鉱石をそのまま検波器のホルダーにネジ等で押し付けて固定しようとするとその圧力で割れてしまうこともあります。その場合ハンダで台座を作る方法が有効となります。学術的には等軸品系といわれる結晶系の鉱物で、見かけがいかにも四角っぱいものもあれば、あられみたいなタイプのものもあります。また方鉛鉱を検波に使用する際、感度に少々差が生じるのは、本来鉛と硫黄の成分が中心の鉱物ですが、中に銀が含まれることがあるので、銀の含有率が高い方が感度も高くなるのではとぼくは思い、これは人工検波用鉱石を作るときに確かめることカミできました。

産地は岐阜県の神岡や秋田県の太良、愛知県の市ノ川の各鉱山は有名で、秋田、北海道、新潟、埼玉でも産出され、海外では米国のオクラホマ、カンザス、 ミズーリの各州、メキシコ、ペルー、ルーマニアとあるそうです。なお、車骨鉱と呼ばれる遠目で見ると方鉛鉱に似た比較的高価な鉱石がありますが、これは検波には向きません。他に、輝安鉱も見るとこれはと思いますが、やはり検波はできません。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

方鉛鉱 (左はあられ状のもの幅12 cm、右のものはバラ輝石との共生標本)

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

方鉛鉱はハンマーで叩くと四角く割れます。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

1920年代から米国で売られていたさぐり式検波器用鉱石の缶入りのもの3種、中には鉱石と共に小さなピンセットが入っているものもあります。これらはたいてい方鉛鉱です。

[黄鉄鉱 pyrite パイライト FeS2]

この鉱石には人工的とも見えるほど完全な立方体の結晶もあり、初めて見るとちょっと驚く人もあると思います。感度は方鉛鉱とくらべて遜色ありませんが、さぐり式の検波器として感度のよい場所を探しているときに、いかにも平らで均一に見える黄鉄鉱の結晶面に感度のいいところとそうでないところがあるのは何か不思議な感じがします。

結晶系は方鉛鉱と同じ等軸晶系ですが、先程のサイコロみたいな形のものもありながら、5角形の12面体のもの、正8面体の結晶でとでも細いものまで、見た目の形はいろいろあります。ただ、色はだいたい真鍮色をしているのでよくわかります。硬度は方鉛鉱が2~ 3で黄鉄鉱が6~ 6.5くらいですから硬く、そして方鉛鉱ほどはもろくないのでとでも扱いやすい鉱石です。

国内の産地は岩手県仙人鉱山、愛知県津具鉱山、秋田県小坂鉱山や、埼玉、大分、宮崎、栃木の各県にも産地があるようです。海外では米国のユタ、イリノイの各州スペイン、ペルー、イタリアなどです。

黄鉄鉱は石英、黄銅鉱、方解石、閃亜鉛鉱などと共生したものも多く、標本として美しいものもたくさんあります。パイライトという言葉のpyrは“火”という意味のギリシア語で、石をたたくと火打ち石のように火が出るところからきた名前だと言われています。実際暗いところでハンマーで端を欠くようにすると赤い火花が出るのが見えます。また、昔ゴールドラッシュで人がカリフォノンニアやアラスカの金鉱山に殺到したとき、この黄鉄鉱を金と間違えてとんだ日にあった人たちも多かったらしく、この鉱物を“愚か者の金”とも呼んだそうです。確かにぼくも小学校のころ、金の鉱物だと思っていました。

また黄鉄鉱は化石中に部分的に変成することがあります。19201940年代の鉱石ラジオの鉱石を見てみると、黄鉄鉱は海外で思ったより多く使われているようですまたハンダで台になる部分を作るときも比較的熱安定しているのか、ちょっと熱くしすぎたと思っても方鉛鉱ほど感度が特別落ちることはないようです。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

黄鉄鉱(幅 12 cm)

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

黄鉄鉱にはいろいろな形状のものがあります。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

黄鉄鉱の標本には小さな結晶の部分だけを集めたものも販売されています。検波器を作るのには便利でまた安価です。

[紅亜鉛鉱 zincite ジンサイト Zn(Mn)o]

鉱石ラジオが民生としてだけでなく軍事としても考えられていた時代、この紅亜鉛鉱という鉱物はおそらくとでも重要と考えられていたと思われます。それは付録に掲げる鉱石の感度表や当時の記事からよくわかります。しかしながらこの鉱物は日本ではまったく産出しません。世界でもただ1カ所だけに存在するといってもいいような鉱物なのです。その場所は米国ニュージャージー州にあるスターリングヒルとフランクリンという2つの隣接する鉱山です。

写真の大きな標本は白いところがサセックス石、赤いところが紅亜鉛鉱、黒いところはフランクリン鉄鉱と呼ばれるものです。このフランクリン鉄鉱の部分も、感度はあまりよくありませんが、検波することができます。この紅亜鉛鉱を洋書の鉱物標本の写真集で透過性のあるオレンジ色の粒状のものを見たことがあったので、いろいろと探してみたのですが、いまだ巡り合ったことはありません。紅亜鉛鉱はその名の示すように赤色系の鉱物です。本来の成分はZnoで、これは酸化亜鉛そのもので、ちょうど絵の具のジンクホワイト(亜鉛華)と同じで粉体にすれば真っ自なものです。ですからこの鉱物はその不純物(マンガン)によって赤色の特徴を持っているということができるのかもしれません。紅亜鉛鉱は六方晶系の結晶系で硬度は4、比重は5.4~ 5.7です。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

紅亜鉛鉱 (高さ12 cm)

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

赤みのあるところが紅亜鉛鉱で、拡大してみると少し透明感があるようです。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

自作鉱石検波器のところでも今後紹介予定ですが、半人工半天然と思える酸化亜鉛の結晶。透過性であることがよくわかると思います。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

いろいろな検波器用の鉱石、パッケージがそれぞれ面白くかわいい。大体3 cm以内のものです。上段の左と右は自作のものです。

これまであげた方鉛鉱、黄鉄鉱、紅亜鉛鉱が、鉱石検波器の三大鉱石といえると思います。以下はそれほどの成果は期待できなくとも検波ができる鉱物をいくつか紹介してみたいと思います。

[斑銅鉱 bornite ボーナイト Cu5FeS4]

斑(まだら)と言われるように、その表面は酸化していて、緑、青、紫、赤、黄等のメタリックな色が細かくあるいは一面に斑模様になっている感じで、全体には石っぽさを感じる鉱物です。銅をたくさん含んでいるためか、割ってみると少し赤っぽい鉛銀色というような色味で時間や日数が経つにつれだんだんと割る前の色へと変化していきます。感度は割ってすぐより酸化して落ち着いた方がいいようにぼくは感じました。硬度は3ですがしっかりした感じで、比重は49~ 5.1、労開は特別にないようです。結品系は昔の本だと等軸晶系と書いてありますが、最近の本だと斜方晶系となっています。この後で紹介する黄銅鉱に酸処理をして、いかにも美しい斑銅鉱(ボーナイト)として売っている外国製のものもあるようです。ただ色味は本物の斑鋼鉱の方が色が落ち着いたいい感じで、感度もすぐれています。

また斑鋼鉱や次の黄銅鉱は、接合式の検波器を作る場合、紅亜鉛鉱と組み合わせると方鉛鉱を単体でさぐり式として用いるよりも、はるかに感度を期待できます。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

斑銅鉱 (高さ10cm 暗い色のところが斑銅鉱です。)

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

暗い色のところが斑銅鉱です。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

斑銅鉱の部分

[黄銅鉱 chalcopyrite チャルコパイライト CuFeS2]

黄銅鉱はちょっと黄鉄鉱に似ていそうですが色がもっと濃い感じで、黄銅鉱が磨いたばかりの真鍮とするとそれからちょっと時間が経って黄色が強まったものという感じです。ぼくには黄鉄鉱よりもよっぽどこっちの黄銅鉱の方が金と間違えやすいのではと思えるときがあります。硬度は3~ 4、比重は4~ 43で、黄鉄鉱はカチッとした感じなのに対し、黄銅鉱はソフトな感じを与えるといった印象です。また黄鋼鉱にはところどころ自然に青や紫に色づいているところがあります。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

黄銅鉱 (高さ18 cm、金色の部分が黄銅鉱)

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

上段の2点は黄銅鉱に薬品で色をつけ斑銅鉱として販売されているものです。下右は黄銅鉱、下左は斑銅鉱です。

[輝水鉛鉱 molybdenite モリブデナイト MoS2]

工作機械のビット等で「モリブデンヴァナジューム鋼を使用Jとか、自転車のパイプに「クロモリ」クロームモリブデン鋼を使用といった表示で見ることのある、鋼の性質を増強するのに使われるモリブデンの鉱石です。ぼくはモリブデンとは硬い金属だと思っていたので、初めて輝水鉛鉱の金属質のところをさわったときその柔らかさに驚きました。見た感じはピカピカしていかにも金属なのに爪などで同じところをひっかいていると、まるで強い圧力で間めてある紙のように少しずつほぐれてくるような感じです。確かに鉱物の本で調べてみると硬度は1~ 1.5ととでも柔らかいのです。かといってもろいわけではなく粘りを感じるようで、この鉱物から鉛がとれると聞いたとしたら、よっぽどそれらしいと言った感じです。検波器に使うとき思ったより感度がよく、だいたいどの部分でも感度に良否なくて使いやすそうなのですが、なんといっても柔らかいことを頭に入れないと機械的には安定を取ることができません。色はいかにも鉛色でそれこそ紙に鉛筆みたいに線が引けます。比重は4.6~ 5.1、結晶系は大方208 晶系で板状になったりしているところははがれたり曲げることができたりします。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

上左 磁硫鉄鉱、上中 輝水鉛鉱、上右 硫砒鉄鉱、下左・閃亜鉛鉱(中央に方解石が付いています)、下右 硫砒銅鉱。

ここから先はあまリー般的ではないけれど、日頃使って確かに検波ができる鉱物をぼくの標本箱から選んでみました。これらの鉱物はときどきとでも感度のいい標本の部分に出会うことがありますが、検波器の機能を満たすのには不十分なことが多く、標本としても高価なものもあるので写真と簡単なデータだけにとどめておきます。

[磁硫鉄鉱 pyrrhotite パイロタイト Fel-xS(x=0~ 0.r)]

硬度は3.5~ 4.5、比重4.5~ 4.6、単斜晶系で錆びていなければ赤みのあるブロンズ色で磁石につき、またわずかな磁力を持っています。

[硫砒鉄鉱 arsenopyrite アーセノパイライト FeAsS]

硬度は5.5~ 6、比重6~ 62、単斜晶系でピカピカの銀色のものからちょっと黄鉄鉱がくすんだような感じのものまであって、小さな結晶のところだけでも入手できます。写真は愛知県の振草鉱山のものです。

[閃亜鉛鉱 sphalerite サファルライト ZuS]

酸化によってツヤの失われた部分がわずかに電導性が出て検波できることがあります。

[硫砒銅鉱 enargite エナジット Cu3AsS4]

硬度は3、比重4.4~4.5、斜方晶系で柱状に結晶をしていて、紫色っぽいようなところがある(この部分はコベリンかも)黒光りする感じの鉱物で写真のものはちょっと黄鉄鉱がついています。感度良好でいい標本を手に入れたら端の方の柱を1本ポキッと折って紅亜鉛鉱と組み合わせると、単体の方鉛鉱より感度のよいときがあります。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

左 赤銅鉱(8cm)、右 銅藍(コベリン)、下・アルゴドン石

[赤銅鉱 cuprite カプライト Cu2S]

もろいところがありますが、かえってそのあたりが感度がいいようです。

[銅藍(コベリン) covellite コベライト CuS

メタリックなブルーの色をした鉱物です。

[アルゴドン石 algodnme アルゴドナイト CuBAs]

これは逆に酸化によって抵抗値が高くなったところで検波ができます。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

左と上は錫石、右は石墨(グラファイト6 cm)、中央・ゲルマナイト。

[錫石 cassiterite カシィテライト Sno2]

硬度は6~ 7、比重6~ 7、黒くてピカピカした鉱物で、硬質で重みを感じます。

[石墨 graphite グラファイト C]

鉛筆の芯で検波ができる理由が分かります。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

上左 モースン鉱、上右・濃紅銀鉱(2.5cm)、下左・フランケ鉱、下右自然砒。

[モースン鉱 mawsonite モーソナイト Cu8Fe2SnS3]

ほとんど斑銅鉱と同じ感じです。

[濃紅銀鉱 pyrargyrite パィラルジライト Ag3SbS3]

直流抵抗がとでも高く、ぜったいに無理だと思っていましたが、かすかに検波できるところがありました。

[フランケ鉱 franckeite フランケイト Pb5Sn3Sb2S14]

ちょっとコークスのような感じで、かすかに検波ができます。

[自然砒 arsenic アーセニック As]

丸くて小さい塊はそのまま検波器に使用できます。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

本文に説明してありませんがその他の検波に使えた鉱物です。上左 磁鉄鉱
(Magnetite FeFe204)、上右・白鉄鉱(Marcaste FeS・)、下左・隕鉄(これで
検波器を作ると隕鉄検波器?)、下右硫砒鉄鉱(この鉱物も標本を売っているところで、黄鉄鉱と同じように小さな結晶部分だけのものが入手できます)。

小林健二[ぼくらの鉱石ラジオ]

これは電気石のいろいろです。検波用の鉱物ではなく、受話回路のクリスタル
イヤフォンのところで説明した圧電効果をもっている天然の結晶です。

他にも検波のできる鉱石はまだいくつかありますが、あまりに高抵抗(濃紅銀鉱)だったり、あるいはその逆ではとんど導体(自然銀)だったり、また聞き慣れないもの(フランケ鉱、モースン鉱等)だったりします。とにかくたくさんある鉱石の中でもまったく電気伝導性のないものを別として、いろいろと研究するのは楽しいことです。ぼくがテスターを標本に当てさせてもらえないかとお願いした鉱物標本店では、興味を持って協力してくれました。もちろんテスターを当てるのは標本には絶対に傷を付けないという最低限のマナーを守った上でのことです。

鉱物の魅力は多様で標本を扱うお店にも多種の目的の人々が訪れます。検波用鉱石を探していく人はきっとほとんどいないと思いますが、検波の話が鉱石と巡り合う楽しさやかかわり合うきっかけになったりすればと思います。また鉱物だけでなくドアのノブや錆びた釘など検波器として試せるものもあると思いますので、ぜひいろいろ見つけてみて下さい。

小林健二

*小林健二著書「ぼくらの鉱石ラジオ」から、一部編集して紹介しております。

KENJI KOBAYASHI

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA