令和元年度（再試験）問24

a～eの記述において、【　】内の語句A、Bから適切なものを選び、それらの組合せとして、最も適切なものはどれか。

【A：α－アルミナ、B：β－アルミナ】はナトリウム硫黄二次電池の電解質に用いられる。
酸化亜鉛はセンサやバリスタだけでなく、【A：白色、B：黒色】顔料として用いられる。
黒鉛は中性子に対する散乱断面積が【A：小さい、B：大きい】ため、原子炉の減速材に用いられる。
【A：TiO₂、B：Ti】は光触媒作用を利用して環境汚染物質の分解、殺菌などに用いられる。
【A：CaSO₄、B：CaSO₄・H₂O】はポルトランドセメントの凝結遅延剤として用いられる。

選択肢	a	b	c	d	e
1	A	B	A	A	B
2	A	B	B	B	A
3	B	B	A	B	B
4	B	A	B	A	B
5	B	A	B	B	A

解答解説

正答は4番です。

aのアルミナにはα、β、γなど種類があり、α－アルミナが化学的に一番安定であり構造用などとして広く用いられます。β－アルミナはナトリウムイオンの超イオン伝導体であることから固体電解質として用いられます。

bの酸化亜鉛は白色顔料として化粧品などにも用いられています。

cの黒鉛は中性子を吸収しにくい特徴があり、減速材として使用されます。減速材は、核分裂で発生する高速中性子を、核分裂反応を起こしやすい熱中性子へと減速させます。散乱断面積は、原子核と中性子が衝突して、中性子の進む方向やエネルギーが変化する確率を表す指標です。黒鉛は中性子の散乱断面積が大きいため、中性子と衝突する確率が高く、効率的に減速させることができます。

dのチタンはTi、チタニアはTiO₂です。チタニアは光触媒として代表的な物質です。

eのポルトランドセメントはモルタルやコンクリートの原料として使用するセメントのひとつです。一般的にセメントとはポルトランドセメントを指しています。二水石膏CaSO₄・H₂Oと無水石膏CaSO₄どちらもは凝結調節剤として用いられますが、二水石膏の方が長時間にわたって効果を発揮するため作業時間を延ばせる観点から汎用性があります。