令和7年12月23日(火)、八代市立第三中学校の2年生を対象に、連携理科授業(出前授業)を実施しました。今回のテーマは「液体窒素を利用した状態変化と超伝導」で、本校の嘱託教授、上土井先生が講師を務めました。
授業では、まず物質の状態変化について確認し、液体窒素を入れたデュワー瓶の中に生花、ミカン、ゴムボールなどを入れ、これらがカチコチに凍る様子や、ガラスの様に割れてしまう様子を確認しました。
また、凍ったバナナをハンマー代わりにして金属の釘が木板に刺さる様子や、空気を入れた風船が液体窒素に触れると体積がほとんどなくなってしまう様子、ビニール袋に封入された酸素ガスが液化してそれが水色に着色した上に磁石に引き寄せられる様子なども観察しました。
最後に、液体窒素で冷却することで超伝導体がネオジウム磁石の上に浮く様子や、磁石の下に一定の距離を維持するように浮く様子を観察しました(マイスナー効果とピン止め効果)。
物が凍って硬くなる体験は身近ですが、液体窒素を見たり、気体の体積が劇的に膨張・収縮する様子や、酸素が液化して磁性体になる様子、超伝導体が磁石の上に浮く様子などを観察する機会はそうありません。今回の実験に参加された皆さんは、これらの現象へ理解を深めつつ、非常に理科を楽しめたようです。
