花火の 中の 「星」と よばれる つぶには、色を 作る 金ぞくが 入って いる［1］。金ぞくは、もえて とても あつく なると、金ぞくの しゅるいごとに ちがう 色の 光を 出す［1］。絵の具の チューブごとに 色が ちがうように、金ぞくも しゅるいごとに 光る 色が きまって いる、と 考えると 分かりやすい。ただし ほんとうは、絵の具は 光を 出して いるのでは なく、あたった 光を はね返して いるだけなので、しくみは まったく ちがう。

ナトリウムと いう 金ぞくは 黄色、ストロンチウムと いう 金ぞくは 赤、バリウムと いう 金ぞくは みどり、どうと いう 金ぞくは あおみどり色に 光る［1］。

花火の中の「星」と呼ばれる粒には、色を作る金属が入っている［1］。金属は、燃えてとても熱くなると、金属の種類ごとにちがう色の光を出す［1］。

ナトリウムという金属は黄色、ストロンチウムという金属は赤、バリウムという金属は緑、銅という金属は青緑色に光る［1］。理科の授業で「炎色反応」の実験を見たことがある人もいるかもしれない。花火の色も、原理はこれと同じだ。

花火の色は「炎色反応」と呼ばれる化学現象によって生み出される。物質を高温で熱すると、原子の中の電子が熱エネルギーを吸収していったん高いエネルギー状態(励起状態)になり、再び元の安定した状態(基底状態)に戻る際に、そのエネルギー差を光として放出する［1］。このエネルギー差の大きさは元素の種類によって決まっているため、金属ごとに固有の色の光を発する。

花火では、この炎色反応を起こす金属化合物を「星」と呼ばれる火薬の粒に配合している。ナトリウムは黄色、ストロンチウムは深い赤、バリウムは黄緑、銅は青緑、カリウムは淡い紫の光を出す［1］。

花火の 玉の 中には、「星」と よばれる 小さな つぶが、きちんと ならべられて 入って いる［2］。玉が 空で われると、この 星が いっせいに とびちり、そのまま 光りながら 広がって いく。ならべ方に よって、まるく 広がる「ぼたん」や、火花を 引きながら 広がる「きく」など、いろいろな 形が できる［2］。

花火の玉の中には、「星」と呼ばれる小さな粒が、きちんと並べられて入っている［2］。玉が空で割れると、この星がいっせいに飛びちり、そのまま光りながら広がっていく。並べ方によって、丸く広がる「牡丹(ぼたん)」や、火花を引きながら広がる「菊(きく)」など、いろいろな形ができる［2］。

打ち上げ花火の玉の中には、色を発する「星」と呼ばれる火薬の粒が、開いたときの模様を再現するように精密に並べられている［2］。玉が上空で割れると、内部の割薬(わりやく)が星を四方八方へ均等に押し出し、星は光を放ちながら空中に広がっていく。星を尾を引かずに光らせる配置は「牡丹」型、火花の尾を引かせる配置は「菊」型と呼ばれ、代表的な花火の型として知られている［2］。

じつは、日本で 見る 花火は、まるい 玉が おおい。でも ヨーロッパなどでは、つつのような 形の 花火も 見られる［3］。

まるい 形は、うちあげる ときの つよい しょうげきに たえやすい［3］。それに、玉の 中の 力が どの 方こうにも おなじように かかるので、どこから 見ても おなじ まるい 形に 広がるのだ［3］。

実は、日本で見る花火は、丸い玉が多い。でもヨーロッパなどでは、筒のような形の花火も見られる［3］。

丸い形は、打ち上げるときの強い衝撃に耐えやすい［3］。それに、玉の中の力がどの方向にも同じようにかかるので、どこから見ても同じ丸い形に広がるのだ［3］。

日本製の打ち上げ花火は球形の玉を用いるのに対し、ヨーロッパなどでは円筒状の花火も見られ、この構造の違いは花火文化の特徴の一つとされる［3］。球形は外部からの衝撃に対して最も強い形状であり、円筒形の玉では打ち上げの瞬間の衝撃で破裂しないよう、装填できる火薬の量に制約があるとされる［3］。

球形の玉では、内部の火薬(割薬)が玉皮に対して均一な圧力をかけ、玉皮自体も均一な強度を持つため、星が玉の中心から等倍に拡大するように広がる。この結果、観客がどの方向から見ても同じ円形の模様が見えるという特徴が生まれる［3］。

日本で さいしょに 花火が 見られたのは、1613年、するがの おしろ（いまの しずおか県）だと いわれて いる［4］。イギリスの つかいの 人と いっしょに 来て いた、明（みん、いまの 中国）の しょうにんが、火薬を つめた つつから 火の こなを ふきださせる 花火を 見せた［4］。それを 見て いたのが、当時の しはい者、とくがわいえやすだった［4］。

日本で最初に花火が見られたのは、1613年、駿府(いまの静岡県)のお城だといわれている［4］。イギリスの使いの人といっしょに来ていた、明(みん、いまの中国)の商人が、火薬を詰めた筒から火の粉を吹きださせる花火を見せた［4］。それを見ていたのが、当時の支配者、徳川家康だった［4］。

日本で花火が見られたことを示す、信頼できる史料での最初の記録は、1613年8月、駿府城でのものとされる(伊達政宗が花火を見たという説も伝えられているが、確実な記録としては家康のものが最初とされる)。イギリス国王ジェームズ1世の使節ジョン・セーリスが徳川家康と謁見した際、同行していた明(当時の中国)の商人が、火の粉を吹き出す形式の花火(手筒花火に近いもの)を披露したという［4］。

花火の 写真や どうがを 見て、どんな 色が 使われて いるか さがして みよう。赤・黄色・みどり・あおが 見つかったら、それぞれ どの 金ぞくが 光って いるのか、この 記事を 見かえして たしかめて みよう。（金ぞくを 家で もやして たしかめるのは、あぶないので ぜったいに しない こと。）

花火の写真や動画を見て、どんな色が使われているか探してみよう。赤・黄色・緑・青が見つかったら、それぞれどの金属が光っているのか、この記事を見かえして確かめてみよう。(金属を家で燃やして確かめるのは危険なので、絶対にしないこと。)

花火大会の写真や動画を見て、使われている色を観察してみよう。紫色が見えたら、カリウムが光っているのではないかと推理できる。1つの花火玉の中で色が途中で変わるものもあり、これは星の芯に向かって異なる金属を含む火薬を重ねて配合し、外側から順に燃えていくためだ。色の変化のタイミングにも注目してみよう。なお、金属を実際に燃やして炎色反応を確かめる実験は、高温の火や薬品を扱うため、学校の授業など専門家の指導のもとでのみ行うこと。