創生水による放射線の除染

　機能水『創生水』による放射能汚染の除去が現実味を帯びてきている。！
原理はマイクロナノバブルによる核変換と予想しているのですが確証はありません。

 

創生水の製造工程は（http://world-living.net/2012/03/post-85.html）
のURLに詳細が載っているが要約すると：

 

①イオン交換樹脂による軟水化
②黒曜石（滝・川の再現）により水を還元させ、活性水素を生み出す。
③ アルミカールとトルマリン（竜巻と太陽の再現）波動を高め、洗浄力を高める。

 

となる。注目すべきは、①水中で水素原子が生成すること！（小生の下記のブログのカテゴリー：マイクロバブルの章参照）。
http://bigarrow.de-blog.jp/keycom_kyoto/
巷では水素水、バナジウム水とやかましいのですが実はこの水素原子です！
マイクロバブルがはじけるとき（爆縮）、その温度が数千度、圧力が数千気圧になります。水素原子も十分発生します。これは太陽の表面温度に匹敵します。

 

②核変換（常温核融合）は北大水野先生その他200名ほどの研究班がその後も研究しておられます。そのものズバリはありませんが、そのなかの一つに三菱重工の発表があります：
http://www.mhi.co.jp/atrc/project/pdtamakuso/index.html

 

 

 

図1　技術の特徴　独自のナノ構造反応膜

 

 

図2　Pdの多層膜にCsを添加し、重水素ガスを透過すると、CsがPrに変換していくことが観測された。

 

 

図3　核変換　これは133Cs55が重水の存在下で144Pr59に代わったことを意味する。

 

数年前にJJAPに発表がありました。要するに、重水素2個がCsと融合した模様！

 

放射能汚染除去という大テーマに向けて，我々は何処までアプローチできるのだろうか。

マイクロバブルのニーズ動向

　２００６年の（株）トータルビジョン研究所による調査では、マイクロ・ナノバブル発生装置の潜在需要量は、ユーザ採用の高い用途全体で「１４兆１２００億円（２００４年比１４０％増）」、採用可能性のある用途を含めると「１４兆７０００億円（２００４年比１１９％増）」と算出された。２００６年の年間市場規模（見込）は、「部品（ノズル、ポンプ）市場：１０億円（２００４年比１３１％増）」「マイクロ・ナノバブル発生装置市場：１３億円（２００４年比１８５％増）」「応用製品市場：６７億円（２００４年比２３０％増）」で、合わせて「９０億円（２００４年比２０５％増）になることが判明している。

　ここで注目すべきはアーカイブ2007-08-02の記事に加えて、新たに、

１．「工業用脱臭装置（産業分野）」

２．「シャワー、足浴器、口腔内洗浄装置（健康分野）」

３．「ペット洗浄装置（ペット関連分野）」

を追加してユーザ調査が行われてたことである。すでに効果が実証されている用途としては、４．「オゾンなどのガス溶解（発生方式：旋回流ノズル＋気液混合ポンプ、回転攪拌型）」、

５．「浮上分離（発生方式：旋回流ノズル＋気液混合ポンプ）」、

６．「微生物の活性化による水質浄化（発生方式：旋回流ノズル＋水中ポンプ）」、

７．「微生物の活性化による生物処理（発生方式：回転攪拌型）」

がある。また、

８．「天然ガスハイドレート精製技術の開発」

といった新用途での研究開発も進んでいる。装置開発の傾向としては

９．「ベンチュリー型装置の開発（簡易・低コストのマイクロバブル発生装置の開発が目的）」が見られる。

　20年ほど前に、徳山高専の大成先生が始めたマイクロバブルに関する研究開発と応用研究がいまや日本を代表する新技術へと発展してきた。しかも、中国、韓国をはじめ、東南アジアへの技術展開が始まっていることはマイクロバブルの将来に大いに希望が持てることを物語っている。資源の少ない日本にとって、水と空気で泡立てれば活性酸素が生成し、これを利用して多方面に応用できることはまさに日本経済の救世主ではないか。

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　（以下、工事中）

マイクロ・ナノバブルその後

　ブログを書き始めてから既に半年が経った。その間にもマイクロバブルの分野で目立った進歩があった。やはり特筆すべきはナノバブル気泡径の直接観測であろう。いくつかの観測法によりその存在と寿命の長さが証明されたことは大きな意味がある。HPに掲載されている一例を拝借すると、図1のように10 μm領域と400 nm領域に明らかな分布があることが直視できる。

図１　マイクロバブル・ナノバブルの気泡径測定例。

（参考にしたHP: http://www.shimadzu.co.jp/powder/products/01s7100/app10.html）

　従来、気泡径が100 nm領域のバブルは超音波造影剤として用いられ、現在も益々開発が盛んになっている。原理は界面活性剤等を利用して安定なナノバブルを作成し、人体の目的の部位に送り込むと、ナノバブルの超音波屈折率が媒体とは異なるために、主に微細血管の鮮明な超音波画像が得られるというものである。これはナノバブルの重要な応用ではあるが、ナノバブルが安定で圧壊しないのが望ましい。マイクロバブルの圧壊を利用する流れとはまったく逆である。しかし、裸のナノバブルでも意外と寿命が長いことが分かり、応用展開に一段と拍車が掛かったといってよい。

　スピントラップ法でマイクロバブル水のESRスペクトルを測定すると、OHアダクト（OHラジカルを捕捉したトラップ剤）の信号強度がサンプリング時間を変えてもなかなか減衰しないことがあった（図2参照）。当時はまだバブル径が小さくなればなるほどその寿命が短いと思い込んでいたから、思案投げ首であったのを思い出す。

図2　DMPOを用いてマイクロナノバブル水のESRスペクトルを測ったときの経時変化の例：a) バブル発生を止めた直後、b) バブル発生を止めて4時間経過後。

 

 

  図2にDMPOを用いてマイクロナノバブル水のESRスペクトルを測ったときの経時変化の例を示した。a) はバブル発生を止めた直後でOHラジカルアダクトがはっきり観測されている。b) はバブル発生を止めて4時間経過後にサンプリングして測った時の例で、信号強度が約半分になっているが、はっきりOHラジカルアダクトが観測されている。これは結構長い寿命のバブルが存在し、適度の刺激によりOHラジカルが発生していることを物語っている。

　ナノバブルの安定化に関する仮説が提案されている。バブル表面にOH-による負の電荷が集まっているが、これらが気泡径減少とともにお互いに斥力が働き、圧縮力と釣り合うというものである。これは最も説得力のある仮説でいずれ証明されるであろう。酸を添加して中和すればバブルが不安定になりラジカルが増えるはずである。反対にアルカリを添加すればバブルはさらに安定化するはずである。

　価格が1万円強のシャワーノズルからタンカー用のマイクロバブルにいたるまで、多種多様のマイクロバブル発生器が開発され、しっかりした科学的根拠に根ざし始めている。しかも需要に支えられたマイクロバブル産業が世界へ向かって発信し始めている。これは何兆円産業になるか計り知れない。

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マイクロバブルとオゾン

（クリックで拡大）

図1　マイクロバブル発生装置にオゾンを流したときのスピントラップ結果。DMPO-OHの信号(緑の4本線）が増強している。OHラジカルが目立ってトラップされており、殺菌力の増強を物語る。

マイクロバブルとオゾンの組み合わせはマイクロバブル水の殺菌力を高めるために、当初、産総研で精力的に研究された。ノロウィルスの不活性化に成功した組み合わせである。図1は同様の条件設定（気液せん断方式のマイクロバブル発生器とオゾン気体）におけるマイクロバブル水の実験結果である。空気流入に比べてDMPO-OHの信号(緑の4本線）が明らかに増強している。即ち、OHラジカルが目立って生成しており、殺菌力の増強を物語る。勿論この例でもベースライン近くに他の信号が現れており、あまりきれいな系ではないが、OHラジカルが目立って生成していることを証明するには十分であろう。

オゾンの反応は結構複雑である。反応中間体がいくつか生成するが、結局は

O3　→　HO3・　→　O2　＋　OH・

という逐次反応により、酸素分子とOH・ラジカルが生成する。即ち、バブル圧壊による高熱で水が分解してOH・ラジカルが発生するが、オゾンガス存在によりその発生が倍加されることを物語る。

　しかし、OH・ラジカルだけでウィルスを不活性化できるだろうか？これは次の問題である。

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マイクロバブルとレイリー卿

 

 

 

 

図1　スクリューにマイクロバブルが発生する様子（Phys. Today, 2003　Feb, p36)

(Photo by G. Kuiper, Marin, the Netherlands.)

　マイクロバブル研究の歴史は意外と長い。1800年代の終わりに近い1894年、イギリス海軍が初めて高速魚雷艇をテストしていた時のことである。魚雷艇のプロペラが激しく振動し、その表面が激しく腐食することを見出した。この時に、回転するプロペラの表面に多数の泡が形成されるのを目撃し(図1参照）、原因はこの泡の生成と消滅に関係があるのではないかと仮説を立てた。プロペラを大きくしたり、回転数を減らしたりするとこの泡形成(cavitation)の問題が軽減された。しかし、魚雷艇はスピードが命、しかし、スピードを上げると致命的になるというジレンマに陥っていた。ここで、英国海軍は時の古典物理学の神様、レイリー卿(本名はJohn William Strutt)にことの究明を依頼した。卿は形成した泡(マイクロバブル）がプロペラ表面で爆縮（Collapse)する際に、激しい乱流、高熱、さらに高圧力も発生することを見出したのである。モデルを作って計算した（Rayleigh-Plesset Eq.)ところ、温度が一万度、圧力が一万気圧という結果を得た。科学研究の発端は常に現実味を帯び、しかも必要性に駆られて いる。因みに、このとき、やかんの湯が沸騰する直前に発する雑音はこのマイクロバブルが弾けることによる超音波であると指摘している。

　いまやマイクロバブルの世界は物理から化学、医学、工学へと急展開を見せているが、出発はスクリューの泡(マイクロバブル）から始まったのである。

 

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