時計はなぜ暗闇で光るのか。かつてのラジウムから現代の安全な蓄光塗料まで、文字盤の発光技術が遂げてきた歴史と進化の軌跡を深く掘り下げる。
The Watch Face: Lume
時計の表層：暗闇を照らすLume（光）、夜行塗料の歴史
時計はなぜ暗闇で光るのか。かつてのラジウムから現代の安全な蓄光塗料まで、文字盤の発光技術が遂げてきた歴史と進化の軌跡を深く掘り下げる。
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by Adrian Hailwood . Aug 5, 2019 |
暗闇で光る
時計の価値は、時刻を正確に知らせる能力によって決まる。つまり、初期の時計は、どんなに精巧に作られ、精度が高くても、せいぜいパートタイムの時計に過ぎなかった。公共や家庭の照明が普及する以前は、暗闇は文字通り暗闇であり、十分な財力を持つ人や教会に近い場所に住んでいた人だけが、鐘の音で時を知ることができた。
1680年、ダニエル・クエアーは暗闇の中でも15分単位で時刻を告げるリピーターウォッチ（音声報時時計）を開発した。しかし、分単位での高精度な計時が可能になるまでには、そこからさらに70年もの歳月を要することとなる。しかも当時、この驚異的な小型化の結晶を手にすることができたのは、選ばれた特権階級の富裕層のみであった。
夜間に「時間」をもたらす物質は、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た。ラジウムは、放射線を放出するため常に周囲よりも温度が高いという不思議な元素だが、時計製造に適していたのは、発光性があり、時計の針や文字盤に塗布することで夜間に光らせることができた点だ。
蓄光塗料は、1902年にウィリアム・J・ハマーによって発明された。彼は最初にラジウムと硫化亜鉛を混合したが、特許を取得できず、ティファニー社のジョージ・クンツに特許を奪われてしまった。
▲ マリー・キュリーとピエール・キュリー
ラジウム時代
ラジウムの危険性が発見からわずか2年後に判明したにもかかわらず、20世紀初頭には「ラジウム熱」が流行した。磁気や電気といった過去の発見と同様に、ラジウムも万能薬として宣伝されたのだ。ラジウム入りの歯磨き粉、フェイスクリーム、さらには下着までが販売され、いずれも悲惨な結果を招いた。
ラジウム塗料の初期の使用はスイスで最も盛んだった。『デッドリー・グロー』の著者ロス・マルナーは、「スイスにはラジウム塗料を使う職人が非常に多く、周囲を照らす光のおかげで、真夜中でも街中で彼らを見分けることができた。彼らの髪はまるで後光のように輝いていた」と述べている。
▲ ラジウムコンドームは、放射性元素の奇跡的な健康効果を謳った数多くのラジウムベースの消費者製品の一つである。
アメリカでは1914年にラジウム塗料の使用が始まり、職場に有害な影響が及ぶようになった。三つの文字盤製造工場で働いていた「ラジウム・ガールズ」と呼ばれる女性たちは、上司から発光塗料は無害だと聞かされていたため、遊びで互いに塗り合うだけでなく、細かい作業のために筆の毛先を舐めてラジウムを摂取し、致死量に達した。
陶器絵付けから派生した筆を使う技法は、ガラスペンや木製のスタイラスが使われていたヨーロッパでは一般的ではなかった。関係企業は責任を否定し、被害者の一部が梅毒に感染したとして医学的証拠を隠蔽した。最終的に女性たちは自らの主張を立証し、塗料製造時に厳格な保護措置が講じられていたことから、経営陣がリスクを認識していたことも証明した。ラジウムは1960年代まで使用され続けたが、安全手順が遵守されたことで、職場での汚染は終息した。
▲ ラジウム文字盤の塗装職人
ストロンチウムの回収（リコール）
安全対策が講じられていたとはいえ、ラジウムが危険な物質であることは明らかだった。アルファ粒子とベータ粒子は時計内部に封じ込められていたが、ラジウムはガンマ線も発生させ、ケースを透過する可能性があり、また、非常に発がん性の高いラドンガスに崩壊した。
1960年代には、着用者の健康と、アルファ線放出によって急速に劣化していた夜光塗料の蛍光体の健康を守るため、ラジウムからより危険性が低く半減期の短い物質へと移行した。ストロンチウムは有望な候補と考えられた。純粋なベータ線放出体で半減期は28年であり、塗料の蛍光体はより長く健康に保たれ、ラジウムよりも安価であった。
しかし、ストロンチウムにも健康上の問題があり、摂取すると骨に吸収され、骨癌や白血病を引き起こす。ストロンチウム90は1950年代の核実験の放射性降下物に含まれており、牛乳が汚染された際に米国で世論の強い反発が起こり、その使用が禁止された。
▲ ストロンチウム90
スイスでは、ロレックスをはじめとする多くのメーカーが文字盤にストロンチウムを使用していた。初期の6542のベークライト製ベゼルにもストロンチウムが混入していたため、リコールされ、陽極酸化アルミニウム製のものに交換された。後にロレックスが追加した「アンダーライン」などの文字盤のディテールは、交換された文字盤が「ストロンチウムフリー」であることが確認されていたことを示している。
PとT
低レベルの放射性光源として、次に白羽の矢が立ったのがプロメチウム（P）とトリチウム（T）であった。プロメチウムの使用を示す「サークルP」のマークは、イギリス国防省（MOD）に支給されたセイコーのクォーツ・クロノグラフの文字盤に今もハッキリと確認できる。また、プロメチウムは米海軍に納入された「トーネック・レイヴィル・ブランパン」の針やダイヤルに採用されたことでも知られるが、その結果、裏蓋には生々しい放射能警告が刻印されることとなった。
プロメチウムはトリチウムよりも発光物質を刺激する力が強く、文字盤や針をより明るく輝かせる性質を持つ。しかし、半減期がわずか2.6年しかなく、輝きが長続きしないのが弱点であった。定期的なメンテナンスが前提の軍用時計には最適だったが、一般の民間市場向けには不向きと言わざるを得ない。皮肉なことに、このプロメチウムが崩壊すると、半減期1060億年という途方もない寿命を持つ、弱いアルファ線放出体のサマリウムへと変化するのだ。
▲ セイコー「サークルP」クロノグラフ（英国空軍パイロットに支給）
英国国防省の腕時計に「丸T」マークが付いているトリチウムは、半減期が12年で低エネルギーのベータ粒子を放出するため、より実用的な性能を発揮し、時計業界で広く使用されていた。放射能に対する国民の懸念から、トリチウムの含有量は長年にわたって削減されてきた。単に「T」と表示することでトリチウムの存在を示していたが、後に「T<25」に置き換えられ、これは放出量が25ミリキュリー（mCi）未満であることを示し、最終的には「T Swiss Made T」は7.5ミリキュリー未満の放出量を示している。
▲ Swiss T <25
放射線フリー
1941年、日本が第二次世界大戦に参戦した際、根本健三は軍用文字盤用の夜光塗料を供給する会社を設立した。長年にわたり、根本＆カンパニーは、放射性物質の進歩に倣い、最初はラジウム、そして1960年以降はプロメチウムを使用するようになった。
1993年、同社は画期的な夜光塗料を開発し、ルミノバと名付けた。ストロンチウムアルミン酸塩をベースとしたこの驚異的な素材は、放射性物質を含まないだけでなく、それまでの硫化亜鉛系塗料よりも明るく、長持ちした。ルミノバは放射性塗料のように自ら発光するわけではないが、それに次ぐ最良の選択肢であり、より安全で安価だ。ルミノバは1993年以来、開発と改良が続けられている。
セイコーはルミブライトとして製造・販売しており、スイスではスーパールミノバとして販売されている（おそらくロレックス向けにもクロマライトとして製造されていると思われるが、ロレックスは公表していない）。
物が光っている方向は…
時計ブランドが斬新さと個性を追求するにつれ、夜光塗料はただ光るだけでなく、興味深い方法で光る必要がある。ルミノバは長い間、さまざまな色とグレードで提供されており、暗赤色が最も弱く、C3が最も強いなど、異なる強度の光を提供している。C3の古典的な緑色の光とロレックスのクロマライトの青みがかった光の効果については多くの議論があるが、それはすべて見るタイミングにかかっているようだ。
明るい日に暗い部屋に入ると、目は明所視モードになり、色の知覚を優先する。この場合、緑色の夜光塗料はより明るく見える。真夜中に目が順応すると、色調を優先し、青色の夜光塗料が勝る。しかし、最も明るい夜光塗料だけがすべてではない。
ブランドは現在、コーポレートカラーの夜光塗料や、独特の効果を生み出す夜光塗料を開発している。現代の夜光塗料の達人は、ブラックバジャーのジェームズ・トンプソンである。当初はクールな夜光リングのメーカーとして時計業界に受け入れられた彼は、今では時計ケースや文字盤にも夜光素材を取り入れている。
スコフィールド、サルパネヴァ、MB&Fといったブランドは、いずれもブラックバジャーの輝きを時計に取り入れている。最新のコラボレーションであるドゥ・ベトゥーンとのコラボレーションでは、スーパールミノバの製造元と協力し、通常の光の下ではブランドの象徴であるダークチタンオキシドブルーに輝き、夜間にも同じダークブルーに光る素材を開発した。このような素晴らしい効果が可能になったことで、夜はもはや時計が眠る時間ではなく、生き生きと輝く時間となった。
▲ ドゥ・ベトゥーン〈DB28 GS グランブルー〉は、ブラックバジャー・アドバンスド・コンポジッツのジェームズ・トンプソンとの共同開発による、独自のイルミネーション（発光）システムを搭載する。
「科学的な視点から…」
ラジウムは暗闇で青く光る性質を持つが、その輝き自体は決して強くない。時計の文字盤や針にこの物質が広く普及したのは、放射性粒子を放出するという特性ゆえである。この粒子が塗料に含まれる他の成分を刺激し、発光させる現象を「放射線ルミネセンス（放射線発光）」と呼ぶ。
この光を放つ成分は「ホスホ（燐光体）」と呼ばれるが、紛らわしいことに、化学元素のリン（Phosphorus）はこれに該当しない。リンの生み出す光は、化学発光（ケミルミネセンス）という全く異なる化学反応によるものだ。
ラジウムはアルファ粒子、ベータ粒子、そしてガンマ線を放出する。これらの粒子が硫化亜鉛を刺激することで、ラジウム夜光特有のあの緑色の輝きが生まれるのだ。しかし、アルファ粒子はベータ粒子よりもはるかに速くホスホを劣化させるため、わずか数年でその輝きは完全に失われてしまう。
ここで誤解してはならないのは、ラジウムの半減期は1,600年という点だ。つまり、塗料の中のラジウムは今なお凄まじい勢いで放射線を放ち続けている。ただ、反応すべきホスホが燃え尽きて残っていないに過ぎない。紫外線を与えれば一時的に文字盤が目を覚ますこともあるが、その効果は一瞬で消え去る。
幸いにも、アルファ粒子とベータ粒子は時計の風防ガラスによって遮断されており、ガンマ線も健康に影響を与えるほど強くはない。しかし、むき出しの文字盤や、経年劣化で剥がれ落ちた夜光塗料の粉塵を扱う際には、細心の注意が必要となる。ひとたび体内に吸い込んでしまえば、それは牙を剥き、重大な危険をもたらすことになるからだ。
▲ Vertex (Image © Revolution)
ラジウムに代わり、後に採用されたストロンチウムやプロメチウム、トリチウムといった放射性物質の半減期は、およそ2.6年から28年である。つまり、ヴィンテージウォッチの夜光が衰退するのは、蛍光体の劣化だけでなく、放射性光源そのものが崩壊（減少）していることも大いに影響しているのだ。
これに対し、現代の夜光塗料は「蓄光（フォトルミネセンス）」へと進化を遂げた。自ら光を生み出すのではなく、いわば “光のバッテリー” として機能する。外部の光を吸収して蓄え、それを時間をかけてゆっくりと放出する仕組みだ。その輝度や発光の持続性は、発光する色、塗料自体の発光効率、そして塗布された厚みなど、多くの要因によって左右されるのである。
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