「夢のエネルギー」核融合と水爆

2013年05月11日

「夢の新エネルギー」核融合と水爆

高校生くらいまでは、核エネルギーに魅了され、いろいろと本を読みあさっていました。もっとも、その興味は大学の教養で数学を勉強し始めてすっかり消失し、量子力学の序論を見る間もなく、脱落してしまいました。私の核物理の知識は、当時の高校生レベルで止まっておりますので、間違いがあるかもしれません。

アインシュタインの相対性理論から導かれる次の式

E=Δmc 2

これが核エネルギーの鍵となります。つまり、

エネルギー=質量欠損×光速 2

光速は 3.0×10 8 m/s = 毎秒30万キロメートル　という途方もない値ですから、ちょっとした質量欠損で莫大なエネルギーを生み出すことができるのです。



このグラフを見てもわかるように、ウランを核分裂させるのと、水素を核融合させるのを比較すると、核融合反応の方が生み出されるエネルギー量は飛躍的に多いことはお分かりでしょう。

核分裂反応と核融合反応


核分裂反応は、どうしようもない放射性物質を作るのに対して、核融合反応は中性子とヘリウムしか産生しないために、原子力発電所よりも遙かにクリーンだということはもう私が子どもの頃から、説明を受けてきました。それを、無邪気に信じていたのですが、実はそんなことはありません。

反応の際に生成するトリチウムは、化学的性質は水素原子と同じですが、ベータ線を発生しヘリウムに改変することから、深刻な内部被曝を生じさせます。さらに融合反応で発生する中性子は、ほとんどすべての物質と衝突することによって、原子核を不安定化させ放射化します。つまり、核融合炉で使われている材質そのものが放射性物質に変化してしまいますので、除染などは不可能なわけです。

　そもそも、核融合反応は太陽などの恒星のエネルギー源であり広大な宇宙を熱するほどの熱量を発生する能力があります。そんな熱源を地球上に作ったら、温暖化の主要因になるのは火を見るよりも明らかです。

さらにこの核融合の実証実験がうまくいったとして、想定されている核融合発電の模式図



熱ループが２段階になっていますね。このような２段階のルートをとる構造は、実はかの高速増殖炉もんじゅと全く同じ


結局核融合で熱エネルギーを取り出しても、最終的には蒸気でタービンを回すわけですから、熱効率は３割行けばいい程度です。しかもこのような二重ループなど人間にはうまく設計できないことは、工学を少しでも齧った人間にとっては、当たり前のこと。

では、なぜこのような夢のエネルギー　核融合が半世紀以上も立っているのに研究を続けていられるのか。
日本では、核融合科学研究所なる怪しい組織があります。じつはこの核融合反応、すでに実用化は終わっているのです。


水爆です。核爆弾をつかえば、地上においても核融合反応を引き起こすことが可能となっていることは、もう６０年前からわかっているのですよ。



人類が作り上げた最強の水爆 Tsar Bomb(ソ連)　50Mton(広島は、15kton 約3000分の１）


この悪魔のエネルギーを手なづけて、平和利用しようというのが核融合研究なのです。決して、実現できないからこそ、少し頭のよい理系の人間を引きつけてしまう魔力も感じます。核融合は宇宙を動かすエネルギー。そんなものを人間の住む地球に作ってしまったら、どういうことになるか。だれにも想像がつかないでしょう。

　そして、この核融合反応は、中性子爆弾などの新型兵器ともつながります。私自身はイラクで使われている得体の知れない新型兵器も、そして未臨界核実験なるあやしげな米国が時々行う核実験も、この核融合反応を利用しているのではないかと想像しています。なぜ、このような得体の知れない、実現不可能な実験装置を作るのに日本が手を上げているのか。その先の目標は、水爆であることはまず間違いありません。愚かな研究者たちは簡単に否定するでしょうが、ではなぜ自分たちが一線の価値も生み出していないのに、巨額のカネを支援してもらえるのかと言うことを考えればわかりそうなもの。
　自分たちを滅ぼす兵器に自らのカネを差し出すとは、なんと愚かな行為なのでしょう。

◆関連ブログ
原発と原爆はおなじもの・・橋爪文氏2011年10月02日

タグ：核融合

posted by いんちょう at 20:24 | Comment(12) | 原子力

この記事へのコメント

これがMathJaxですか！いいですね。
私には必要無さそうですが数字の二乗とか三乗
というような文字列は書きたくなることがありますね。

使えるブログとそうでないブログがあるみたい。

色々と書いてみて下さい。勉強します。

Posted by ハマの住人 at 2013年05月11日 22:10

核融合については、
http://mb2.jp/_tetsugaku/650.html-193-197
を、核分裂については、
http://mb2.jp/_tetsugaku/650.html-77,78,79,80,81,83,86,94,95,96,124
E=mc^2については、
http://mb2.jp/_tetsugaku/650.html-262,264
をご参考にしていただけますと助かります。

Posted by 凡人 at 2013年05月11日 22:15

昨年、「エヴァンゲリオン・Q」と
同時上映されていた「巨神兵、東京にあらわる」で
¨明日がくるまえに、この街から逃げろ¨って
くだりがあるのですが、宮崎駿さん達からの
¨できる範囲の¨警告だったのですね

Posted by ちわわマン at 2013年05月12日 02:54

核分裂反応もまともに制御できずに大事故を起こした人間に、核融合を制御できる訳がないのに、この国の指導者層の人間は何を考えているのでしょうか。
「人を殺す」ことしか出来ない技術に平気で幾らでもカネを出すくせして、「人を生かす」ための福祉などの政策へのカネはケチるどころか、足りないと言い出して大増税をするこの国の政治家は、つくづく国民の事なんか何も考えていないのだと思います。
結局、新しい兵器が欲しいだけなのですね。つい安倍首相が戦車に乗って喜んでいる写真を思い出しました。

そんなに新しい武器が欲しいなら、おもちゃやにでも行って、ミリタリー関係のプラモデルか何かを買って遊んでいて欲しいものです。その方が、よっぽど国民にも世界中の人たちにも迷惑をかけないで済みますからね。

Posted by 肝澤幅一 at 2013年05月12日 12:02

そういや、某ロングシリーズアニメに登場する人型兵器の動力源って、核融合炉だったのですよね。作品内では、その人型兵器が大気中で撃破されて、爆発しまくっておりましたが（汗笑）。
さすがにそれではマズイと判断されたのか、後のシリーズでは、動力源が電気というかバッテリーに変更されましたが。

話は変わりますが、旧ソ連では、核爆弾が土木工事に使われていたそうで。
運河の掘削の為に、そこで核爆弾を爆発させる、なんて事をやっていたとか。

Posted by 新潟県民 at 2013年05月12日 12:40

核兵器と原発の関係については、
http://mb2.jp/_grn/1545.html-1229,1308,1309
をご参考にしていただけますと助かります。

Posted by 凡人 at 2013年05月12日 14:48

度々恐れ入りますが、
http://mb2.jp/_grn/1545.html-1229
の内容に誤りがありましたので、
http://mb2.jp/_grn/1545.html-1319
にて訂正をさせていただきました。

Posted by 凡人 at 2013年05月12日 18:12

私自身はイラクで使われている得体の知れない新型兵器も、


不勉強でイラクはDUの被害だけしか知らないのですが何か新型とか普通でない兵器と思われる物が有ったのでしょうか？、
しかし原発は無駄に熱を出しまくりですねぇ、検査しないといけない場所も多そうですし・・、なのに核の影響で検査しにくいんでしょうね・・、
そういうヤバイ場所ほど検査しないといけないんでしょうが・・やれないと言う矛盾、
廃棄物の厄介さといい無理やりな物作りましたねぇ。

Posted by 南部のアホな大阪人 at 2013年05月12日 21:03

＞新型とか普通でない兵器と思われる物が有ったのでしょうか？、

http://www.youtube.com/watch?v=61xXZYJQwBU&feature=player_embedded

イラクやアフガンでも核兵器が使われたとのうわさがあります…
圧力爆弾（空気圧で兵士を殺す）という新型兵器が使われて１コ師団が一瞬にして全滅し、それを見たアメリカ兵の精神がおかしくなったとかいう
報道が当時なされましたが…それが実は核兵器の事を誤魔化していただけだった可能性がありそうです。

Posted by Cipher at 2013年05月12日 23:57

下にありますボストン事件関係のYou Tubeは
CNNがYou Tubeに対して削除依頼をしているようです。
都合の悪いことは消したいんですね、どこの国の人も。

先生のサイトのYou Tubeもいつ何時消されるかも知れず。
ダウンロードしておくことを薦めます。
ソレ以外にも以下の三本！

http://www.youtube.com/watch?v=rd4tKbx-COs&feature=youtu.be

http://www.youtube.com/watch?v=N-Dama6dEHU&feature=youtu.be

http://www.youtube.com/watch?v=kYv-rWnlDKE&feature=youtu.be

ダウンローダーは沢山ありますから御心配無用♪　お早めに！

Posted by ハマの住人 at 2013年05月13日 11:26

Posted by Cipherさん

教えていただいてありがとうございます、
当時エンベット取材だったし、何が有ったか自由に報道出来てなかったのなら何が合ってもおかしくは無かったんでしょうね・・。

Posted by 南部のアホな大阪人 at 2013年05月13日 20:57

>>原子力採掘

昔はよくありましたよ、当時のSF小説とかにもよく出てきますし、初期にはいろいろ研究されてました。燃料の質量が少なくても済むので、こういう巨大な機械の動力源とかにはうまく使えるとかは言われていましたから。ほかにも飛行機とかもありましたが結局核湯沸かし器しかできなかった。英語版Wikipediaに詳しいので語学のできる方、ぜひ翻訳して欲しいです。

>>排熱関係
地球自体閉じた系ですからね、太陽からどのぐらい入ってきて、出て行くのかというのが問題でしょう。これは核にしろ地球温暖化にしろ、埋蔵資源使って太陽から入ってくる以上のエネルギーを使っている以上マズい問題なわけですが。

http://pub.maruzen.co.jp/book_magazine/book_data/search/9784621061695.html

この本に火力発電の問題なら書いてあったと思いますが、原子力でもざっと計算してみるのも面白そうですね。この本は室内ラドン濃度の計算とかも書いてあって、いろいろなネタの宝庫です。


本題ですが

さっそくMath-Jaxを使われてますね、もう使えるようになったとは素晴らしい。一昔前は数式をのっけるだけでも大変でしたがだいぶ敷居が下がったと思います。

この記事の内容を一通り理解しているなら「新・物理入門」あたりの原子物理の解説を読むとより示唆が得られるかな、と思います。高校の参考書だと思ってバカにしてはいけない、結構あれはあれで奥が深く、高校でも大学でもやらないような事が書かれてて参考になりました。ここまで徹底してわからないことは自分で考えて解決しないとだめだぞと間接的に言われているように思う。最近は原子物理自体あまり大学でもやらないように思います、量子論などはやりますが、原子物理学となると新しい教科書も少ない、カリキュラム改定でいつの間にか消えていった初等幾何学あたりとダブります。実際核関係の物理学を学ぶ際に教科書や参考書自体が少ないので苦労しましたよ。生物学や医学方面では詳しい方も多いですが、物理方面で御用学者に押され気味なのもこういう事情もあるかもしれません。ようは「密教」であるから簡単に知識にアクセスさせないぞ、と。文科省の子供向けのそういう教材でも物理学については嘘は言えないから、わざとわかりにくくしている。論点をずらしてレトリックでミスリードする。断片的知識では、勝てない。

核物理はもう少し詳しいのですが、どうも量子論などに比べると決定的な理論やモデルが少ないです。しかも東大ですら散乱理論を教えていないらしく、原子力工学ですらフェルミの核物理すらやらないとか。。。大学数学で躓いたというとイプシロンデルタあたりでしょうか、最近はそういうことすら教えなくなってきていて、二流大学だと数学専攻ですらやらないようです。東大でもやらなくても理系へ行けて、東大理系卒の若い知人がいますが実数や微積分の基本定理などすら選択科目だったといっていました(しかもホットスポット柏キャンパスに進学しおった)。昔は工学部でも必修だったというのに。近年の早慶の数学の教科書とかでも200ページぐらいの一昔前の高校レベルの薄っぺらいのを使ってるようです。東大ですら解析概論や佐竹の線形代数をやらない、読まない。バイトやサークルで遊びほうける暇があれば勉強すべきだといっても相手にされない末期状態です。外国では数学の教科書は1000ページを超えるのも珍しくない。こういう本も、日本語訳では分冊化して読みにくい。アジアの国では高校で線型代数や微分方程式やイプシロンデルタとかを教えているのに、こういうところをみると、技術者の質も低下し、国際競争力どころか原発のような基本インフラ維持すら難しくなりつつあるのだと実感させられます。AO入試などで物理学未履修の工学系学生なども普通にいます。彼らはなんでもぐぐればわかるとかコンピューターが全て計算してくれるとか思っていて基礎的内容をろくに勉強しない。しかも工学系の有能な人材自体金融や経営系へ流れて、偏差値、倍率、授業のレベルなど年々低下しています。結果、こういう人材がインフラ維持系の技術会社に流れ、事故が多発する。。。中華圏では工学部は医学部よりも上ですが日本は。。。

さて、物理学ですが核力を含め記述可能という大統一理論も未完成、巷では重力を加えた理論などがもてはやされてますが核の中身すらまだ記述不可能なレベルです。まあ、軍事機密で大統一理論も隠蔽されてるのかもしれませんがIAEAは物理学に関してはマシだと思いたいですが、新型核爆弾の技術とかとも関連するから大統一理論が未完成な理由も案外そうかもしれません。米軍だってなんの意味もなく核実験やるわけじゃないでしょうし。核の中身が全部わかるような理論が完全してしまうとマズいという理由も確かに。ここらは個人で実験ができる規模を越えてしまいましたから、確かめようもなく。

核融合についていくつか補足すると、トリチウムはリチウムから作るのでリチウムが希少元素だから難しいというのもありますね。カナダや韓国の重水炉という原発ではトリチウムが生産できますがこれらの国は米英の実質植民地なので、米英の水爆の燃料生産工場になってるのかなとも思います。分離も難しいですが、まず重水自体がアイソトープ効果によって危険です。

人類が発電として使える核融合反応というのはいろいろあって、現状トリチウムを使うのが一番簡単だからといって推進されているのですが、高速増殖炉同様、何十年もかかっても実用化できない。これは金や人や時間が大きくなりすぎてしまった巨大科学の問題と言われてます。巨大科学で食っている連中は簡単に実現してしまっては困るので、サボる奴もでてきたり、批判の弾圧、ひどい時は実用化こぎつけそうな有能な人材を排斥してでも維持しつづけようとしてます(どっかのプラズマ物理学者の事件もありました)。それ自身が目的化して定年や寿命まで食って行ければいいや、ということになってしまったといえます。ここらの問題だと「迷路の中のテクノロジー」という本に原発問題含めいろいろ書いてあります。あとは「仁科芳雄ー日本原子科学の曙」もおすすめです。仁科芳雄というと戦前の原子物理学者なのですが、彼の研究もある意味巨大科学の一例といえ、このような問題を考える上でも役立つと思います。仁科芳雄の書簡集も核攻撃時の一次資料などが納められているので必見。日本だとこういう科学と社会とか科学哲学とかに手を出すだけで異端扱いされる傾向があるのでろくに研究すらされてません、学校でもこういう問題はあまり教えないようで、自分で学ぶしかないでしょう。教養でも必修化したりテストなどで厳しくすべきという面と、試験もなくそこまで厳しくなくともある程度ふれるだけでもいいのでやってほしいところがありますが、このような問題は後者ですね。一般の方でも文章だけの本なら、全部わからなくてもいいので、とにかく学んでほしいものです。昔の文庫や新書はレベルが高く、かなり高度な知識が要求されるのもありますが、最近はハウツー的なものが増えて敬遠されるようになってしまった。いきなり、全部がわからなくてもできるところからやっていくというのも方法でしょう。

先の通りトリチウムと重水素を使うのが一番簡単なんですね。最終的に重水素だけで核融合をできるようにすれば、水を電気分解して重水素だけ得られれば半永久的に使えるなどと言われていますが、これはトリチウムと重水素を融合させるのより難しい。だから一番簡単なものをまず実現しようといって岐阜で核実験をやってトリチウムを撒き散らそうといっているのです。トリチウムをどうやって生産して管理しようか、というのが課題だと思いますが、ようは垂れ流すと、そういうことをいってる。最終的にトリチウムや中性子を出さない(ゼロじゃないよ)反応というのもありますし湯沸かしじゃない方法もありますが、一番簡単なことすらできてないんですね。お話しにならない。そうそう、トリチウムはヘリウム3になるのですがこれが核融合の燃料としても使えるんですよ、簡単に分離できる技術が実用化できたらできたでまた問題になると思いますね。ヘリウムなので宇宙に飛んでいきそうですが(地球のヘリウムの大半がアルファ線起源、そして宇宙へ蒸発)、半減期を見計らってトリチウムに汚染しておき、地球からヘリウム3を抽出する技術の実用化を核マフィアは見込んでいるのかもしれません。本気で核融合を実用化する積もりなら同位体分離技術はキーテクノロジーとなるはずですから。

重水素同士やヘリウム3を用いる核融合を実用化できたとしても、重水素同士の反応で微量の中性子も出ます、だから完全にゼロじゃないです。ゆえにクリーンな核反応は存在しません。そもそも核を湯沸かしに使うとか、頭が沸騰している。核分裂でもウラン燃料を使ってもプルトニウムができてしまってそれも分裂してしまっているというのとアナロジーとしては大変似ています。核融合で問題となりますが、陽子だと電気があるのでコントロールしやすいが、中性子だとぶつかり合って停止させるしかないお粗末な技術しか持っていないのです、人類は。中性子を水などで減速させるしかできない。電磁相互作用は高度に使いこなせるのに核力はろくに使えない人類のお粗末さ。ガンダムに出てきたニュートロンジャマーでも作れと言いたい。

垂れ流すというと最近汚染水問題が話題ですけれども、なんでああいう暴挙がまかり通るのかというと、薄めれば大丈夫って基準があるんですよ、本当に。水の中に何ベクレル、空気一立方メートルあたり何ベクレルまでは安全ですという国際基準が存在します、是非調べて欲しいですが、こういう基準に基づいて(いるかどうかすらも怪しいが)垂れ流しているわけです。

核の中身の話に戻りますが、朝永らの電弱統一理論のみ完成して物理学は数十年、停滞したままです。ペーター崩壊の理論あたりで止まったままというところで、核を自在に操り、放射能除去や元素合成などは手が出せないというところでしょう。このレベル(同位体を簡単に分離して陽子中性子数を自在に変化させられる)になれば、核技術に手を出すのも問題なく思いますが、それには程遠く人類はまだまだ火遊びしてるだけです。燃焼反応も量子論レベルで理解できないのに火で遊んでいる原始人と同レベルです。アシモフの「化学の歴史」、筑摩書房刊行、という本には、火の利用から核エネルギーの実用化までの人類の歴史が書いてあるのでおすすめです。

ところで東海アマが

この内容は、高校物理をまったく理解できない人だけで成立している 　放射化というのは熱中性子が他の原子に潜り込んだ場合だけです 　 http://t.co/fJ3RCaroQC 　放射能が移るというのは、泥やホコリに含まれた放射能が一緒に移るという意味以外ない

とか言ってますが、この高校レベルの原子物理学すらわからない人が大半だからこういうデマが拡散するわけです。物理学の履修率自体もう1割程度で、1970年代から3割割ってますからね。必修時代は60年代のみ、ろくに習ってすらおらず苦手意識を植え付けられただけ。元素と原子と原子核の違いすらわからないような人々が大半でしょう。陽子線やアルファ線とかでも核反応は起こりますからね。まあ簡単な例だけいえば熱中性子捕獲が一番簡単ですが。放射線と放射能の違いや、それらがどういう反応をするのか、もっと知らしめないとだめです。

Posted by 人類のお粗末な核の知識 at 2013年05月16日 00:45

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以上は「院長の独り言」より

夢のエネルギーなどと言葉に騙されて認めるとロクなことはありません。原子力発電で経験しました。二度はごめんです。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上