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核爆発は起こらない

2011-04-09 | 日記
ある女子大教授のつぶやき」の「高校の核物理の復習

高校物理の復習

  何だか空気中をセシウムだとかヨウ素の放射性物質が微量ではあるが飛び交っているみたいだ。何も知らずに、ただ危ないとか安全だと言うよりは、少しは高校の物理や化学の勉強を思い出してみたい。ウラン235に中性子をあてると、原子核が分裂して放射性の元素に分裂する事を始めて論文として発表した人は、リーゼ・マイトナー氏である。1939年に雑誌ネイチャーに掲載された。それから6年後の1945年には、原子爆弾が炸裂した。アメリカでは彼女は原爆の母と呼ばれているが、彼女は生涯「私は原爆を作ったのではない」と否定していたと言う。以下、箇条書きで核分裂の要点をまとめてみた。


1.原子番号=原子核の中の陽子の数、水素が1番で、鉄26番、ウランは92番となる。周期律表を見る事。

2.ウラン:原子番号92=陽子の数が92と言う意味だ。

3.自然界にはU235とU238の二つの同位元素がある。陽子の数と中性子の数を足した数を質量数というから、235から92を引くと143となり、これが中性子の数である。238の方は146となる。

4.その存在比は、0.7%と99.3%だから、殆どは安定なU238だ。

5.U235に中性子をあてると核分裂fissionを起こすが、U238は起こさない。

6.核エネルギーの利用には、U235の量を増やす、すなわち濃縮しなければならない。

7.戦争中、理化学研究所では、濃縮技術ができなかったから、原爆はできなかった。

8.原発ではU235を3%にまですれば、燃料として利用できるが、原爆では90%以上の濃度にしなければならない。

9.U235とU238の質量の差を利用して、遠心分離機などで濃縮する。

10.U235の原子核に中性子をあてると、核は分裂して、セシウムやヨウ素などになり、大きなエネルギー、放射線、中性子を放出する。これが原爆や原発に利用される。

11.放出された中性子が、更に他のU235の核にあたり、連鎖的に反応が生じる。連鎖反応が起こり続けることを臨界という。福島では核分裂は休止状態であるが、臨界になる可能性はゼロではない。

12.休止状態と言うのは、地震で直ぐに制御棒が下りて、この棒が中性子を吸収している状態をいう。これを核分裂は休止状態にあるという。

13.原発では、核分裂を制御しながらゆっくり進める。飛び出した中性子はU238にも当り、そうして原子番号94のプルトニウムが生成する。原爆では、連鎖反応が瞬間的に行われて巨大なエネルギーが放出される。

14.現在、北朝鮮が使っている遠心分離機は殆ど日本製と推定される。




 私は最初、この先生が何を云わん(いわん)とされているのか (=なぜ上記記事を掲載されたのか) わからなかったのですが、

 この先生の記事からわかることは、「核爆発は起こらない」です。以下、その根拠を記します。



5.U235に中性子をあてると核分裂fissionを起こすが、U238は起こさない。

6.核エネルギーの利用には、U235の量を増やす、すなわち濃縮しなければならない。

7.戦争中、理化学研究所では、濃縮技術ができなかったから、原爆はできなかった。

8.原発ではU235を3%にまですれば、燃料として利用できるが、原爆では90%以上の濃度にしなければならない。


 ここからは、原発の燃料は U235 の濃度が3%程度であり、核爆発(原爆)に必要な90%には「はるかに及ばない」ことがわかります。

 したがって、

11.放出された中性子が、更に他のU235の核にあたり、連鎖的に反応が生じる。連鎖反応が起こり続けることを臨界という。福島では核分裂は休止状態であるが、臨界になる可能性はゼロではない。

12.休止状態と言うのは、地震で直ぐに制御棒が下りて、この棒が中性子を吸収している状態をいう。これを核分裂は休止状態にあるという。

13.原発では、核分裂を制御しながらゆっくり進める。飛び出した中性子はU238にも当り、そうして原子番号94のプルトニウムが生成する。原爆では、連鎖反応が瞬間的に行われて巨大なエネルギーが放出される。


 メルトダウン(炉心溶融)が起こっても、再び臨界にはなる(かもしれない)が「核爆発は起こらない」。また、本来「原発では、核分裂を制御しながらゆっくり進める」が、かりに制御棒が中性子を吸収しなくなったところで、「核爆発は起こらない」。

 「制御」棒の機能が失われたところで、安全のために「核分裂を制御しながらゆっくり進める」はずだったものが、「連鎖反応が瞬間的に行われ」ることになるにすぎない。連鎖反応が瞬間的に行われるというと怖い感じがするが、

   そもそも、原発の燃料は U235 の濃度が3%程度であり、
     核爆発(原爆)に必要な90%には「はるかに及ばない」

ので、「核爆発は起こらない」。



 それでは臨界状態になったときに何が起こるかというと、

10.U235の原子核に中性子をあてると、核は分裂して、セシウムやヨウ素などになり、大きなエネルギー、放射線、中性子を放出する。これが原爆や原発に利用される。
というのですから、

   瞬間的にセシウムやヨウ素が生成され、
     大きなエネルギー、放射線、中性子が一気に放出される

ことが起こる。「大きな」エネルギー、「放射線」が放出されるというと怖い感じがするが、「核爆発は起こらない」以上、それは放出されるエネルギー、放射線の量が(普段に比べて)「相対的に」大きい (または多い) というにすぎない。



 上記のように考えることになると思います。



 結論としては、

  (1) 核爆発は起こらない。

  (2) 放出されるエネルギー・放射線(放射性物質) の量は大きい順に、

     核爆発 >>> 再臨界 >>> 水素爆発 >>> 現状

ということで、

   ( 現在すでに再臨界状態になっているかもしれないものの )

    最悪の場合を想定しても、
     核爆発のレベルとは、比較にならないほど小さな被害にとどまる

はずである、と予想されます。
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