はてなキーワード: 中性子とは
1946年5月21日、ロスアラモス研究所で、カナダ出身の物理学者ルイス・スローティンとその同僚らが、中性子反射体(ベリリウム)と核分裂性物質(デーモン・コア)を接近させて、臨界状態が発生する距離の測定実験を行っていた[12]。スローティンらは球体状にしたベリリウムを分割して二つの半球状にし、その中央にデーモン・コアを組み込んだ。そして、ベリリウムの半球の上半分と下半分との間にマイナスドライバーを挟み込み、ドライバーを動かして上半分の半球をコアに近づけたり離したりしながらシンチレーション検出器で相対的な比放射能を測定していた。挟みこんだドライバーが外れて二つの半球が完全に接触すると、デーモン・コアは即座に臨界に達し、大量の中性子線が放出してしまう大変危険な実験であった。小さなミスも許されない危険性から、リチャード・ファインマンが「ドラゴンの尻尾をくすぐるようなものだ」("tickling the dragon's tail")と批判し、他のほとんどの研究者は実験への参加を拒否したほどであった[13][14]。 しかし、功名心の強いスローティンは皆の先頭に立ってこの実験を実施し、エンリコ・フェルミも「そんな調子では年内に死ぬぞ」と忠告していたと言われる[15]。
そしてこの日、スローティンの手が滑り、挟みこんだドライバーが外れて二つの半球が完全にくっついてしまった。即座にデーモン・コアから青い光が放たれ、スローティンの体を熱波が貫いた。コアが臨界状態に達して大量の中性子線が放出されたことに気づいたスローティンは、あわてて半球の上半分を払いのけ、連鎖反応をストップさせ他の研究者たちの命を守ろうとした。反射体とコアの接触時間が比較的短かったため、最初の事故では反応度が15セント(英語版)[注 4]超過したのに対し、第二の事故では約10セントの超過だったと推定されている[8]。彼は文字通り皆の先頭に立って実験を行っていたため、他の研究者たちへの放射線をさえぎる形で大量の放射線を浴びてしまった。彼はわずか1秒の間に致死量(21シーベルト)の中性子線とガンマ線を浴び、放射線障害のために9日後に死亡した[8]。
つまり、背景情報自体が政府の虚偽を垂れ流して洗脳している手段だということです。
ネット民は頭が悪いので背景情報を簡単に信じる連中です。中卒でも東大を出ようと大した違いはありません。
簡単に嘘を信じて騙される、愚かで生産性のない馬鹿しかいない。
@hirougaya
私の観察では、原発事故発生以来、日本政府のプロパガンダは質量とも最大値にふれてます。雇われた民間世論対策屋も含めると、発生当時より激しいでしょう。これは、それだけ政府がALPS水の海洋排水が悪手であることを自覚している証左です。
のりちゃん☆彡 @ 立憲原口さん一押し・山本太郎・れいわ新選組応援・高橋範充
@VKCpveWXFZDaRI7
返信先: @hirougayaさん
https://twitter.com/hirougaya/status/1695739628740034846
@hirougaya
Twitterの背景情報にまでディスインフォメーションを入れるんだから、そりゃああなた方ますます信用されなくなりますわ。
最終更新
言っとくけどマスメディアは全く信用ができず、ファクトチェックとかいうイキった公金チューチュービジネスも信用ができない。
@hirougaya
うじきさん、別に修正しなくて良いですよ。福島第1原発は、まったく成分すらわからない未知の核物質であるメルトダウンしたデブリ=核物質に触れた排水を処理して流す世界初の原発ですから。人間が近づくと即死するような危険な物質であることだけはわかってます。
うじきつよし JICK
@ujizo
@gunma_jp itachiさん、
『史上初』ではない、勉強不足でした。ただツイートはこのまま残します。指摘して頂いた部分をみんなに見てもらいたいので。
JICK、自分は悲しい。
周回遅れなんですよ。
https://twitter.com/hirougaya/status/1694983705738240414?s=
閲覧したユーザーが他のユーザーにとって役立つと思う背景情報を追加しました
福島第一原発事故で発生した燃料デブリの成分分析は行われており、まったく成分すらわからない未知の核物質という記述は誤りです。
aesj.net/document/aesj-…
jstage.jst.go.jp/article/radioi…
多くの核種が含まれているのは事実ですが、二次処理性能試験で汚染水からトリチウムを除く核種を浄化できることが確認されています。
燃料デブリ・汚染水の成分分析を行いALPSで処理できることを確認した上で、ALPS処理水として海洋放出されます
背景情報はXを利用しているユーザーにより作成されたものであり、他のユーザーが「役に立った」と評価すると表示されます。 詳細を確認する.
多くの核種が含まれているのは事実ですが、二次処理性能試験で汚染水からトリチウムを除く核種を浄化できることが確認されています。
この表現は誤りです。
二次処理性能試験で汚染水からトリチウムを除く核種を浄化できず多くの核種が含まれているのは事実です
が正確な表現になります。背景情報を書いている人がいかに嘘つきか。
次にデブリがどういう成分か中性子によってどういう同位体が作られるのかは不明です。ごくわずかで感知できなくても大量に流して濃縮されるとその正体がわかることになります。なった時には手遅れになります。
そして、この背景情報は矛盾しています。いままでトリチウムのことしか言っていません。なぜかここにきて多核種とか言い出しています。
@hirougaya
この背景情報は間違いです。
溶け落ちた核物質燃料棒を含むデブリ700〜800トン前後あり、採取できたサンプルは「歯ブラシでかいた程度」です。つまり表面だけ。
スリーマイル島原発事故のデブリはパイ状の積層状態になっており、表面から層ごとに成分が違いました。
スリーマイル島原発事故のデブリより福島第1原発の方がはるかに多量ですので、底の底まで取り出す、掘ってみないと各層の成分はわかりません。
よって正体不明です。表面より内部は砂礫状なのか金属魂なのかすら分かっていません。
核分裂と核融合は、原子核が変換されることでエネルギーを生み出す反応ですが、その違いは何でしょうか?
核分裂は、質量数が大きい原子核が中性子に衝突されて二つ以上の小さな原子核に分裂する反応です。このとき、大量の中性子や放射線が放出されます。
これらの中性子や放射線は、周囲の物質に損傷を与えたり、放射性物質を生成したりします。
また、核分裂反応は連鎖的に起こるので、制御が難しく、暴走した場合には大きな爆発やメルトダウンを引き起こす危険性があります 。
一方、核融合は、質量数が小さい原子核が高温高圧の状態で衝突して一つの大きな原子核に融合する反応です。
これらの中性子やヘリウムは、核分裂反応に比べて放射性物質を生成する量が少なく、周囲の物質に与える影響も小さいです。
また、核融合反応は非常に高い条件を必要とするので、自然に止まる性質があります。
宇宙について、情報の意味を重視しない方法論がある。ビッグバンから始まり量子場が形成される。それぞれの場は量子粒子と関連している。宇宙が膨張し冷えるにつれて、これらの粒子は結合したりしなかったりして、陽子、中性子、電子、光子が残る。そして銀河、星、惑星といったより大きな物理的構造へとつながっていく。そのうちの少なくとも地球では、生物が進化している。そしてその世界とある種の生物の頭の中で、神経活動が行われ、思考が可能になる。思考が可能になった時点で意味が出現した、とこの方法論は言いたいのである。
情報の記述について明確に欠落しているのは、意味である。シャノンは、記号の列がどのように通信路を伝わっていくのかを理解するという目的のために、意図的に目的論を排除した。しかし、生活経験では、情報を直感的に意味と結びつけている。情報が重要なのは、何かを意味するからである。
意味情報とは一体何か。意味情報を定量化できる数学的な基礎とはなにか。どういう状況にどれだけの意味情報が存在し、それがどのように発生し、システムが使用するためにどれだけのコストがかかるかを理解することはできるだろうか。
「システムと環境を区別する」という発想がある。システムとは、細胞であったり、動物であったり、あるいは動物の社会的集団であったり都市や国家と考えることもできる。環境は、システムの存続を維持するために資源が引き出される「場」である。定式化するにあたって、意味情報はシステムと環境の区別に関係するだろうか。生命の起源を探る場合、創発を引き起こすなにかがある。
細胞と化学物質の区別が生じるのは、細胞膜が情報を使って、何を入れて、何を入れないかを決めているからではないか。そうやって自己と外界を区別しているのでは。細胞が化学物質の中で生きるなら、細胞はシステムで、化学物質は環境ということになるのか。そしてシステムと環境の出現を可能にするために、何かが存在しなければならない。
科学する世界は、決して人間から切り離すことはできない、とするならば、科学の背後のシステム・環境を理解することが肝心なのではないか。
生命が他の物理的システムと異なるのは、時間を超えて情報を利用することかもしれない。この情報アーキテクチャは発展し続け、進化における淘汰が機能した結果である。「生物においては、経路依存性と歴史の混在が新しい形態を生み出す。進化はそれぞれ、それ以前のものを基礎としており、しばしばこ時間を超えて相互作用し、より古い形態とより現代的なものとが相互作用する」 といったことを言う人もいる。
物質から生命に至るまで、創造物は私たち一人ひとりの中にあり、その構造に関与しているのかもしれない。物質の中に潜む意味は、それを支えているのではないか。
シュレーディンガーの猫っていうのは、量子力学の重ね合わせの原理の奇妙さを表す例え話なんやな。
ちょうど100年ちょいくらい前に、物理学界隈で量子力学なるものが流行ったんや。アインシュタインとかが現役時代の話しや。量子力学っていのは、原子とか電子、中性子とかの、ごっつ小さい粒について研究する学問や。
量子力学の研究が進んでいくと、ごっつ小さい粒のふるまいが奇妙なことが分かってきたんや。その奇妙な振る舞いっていうのは色々あるんやけど、「小さい粒子の振る舞いは確率的に起こる」こと、そして、「粒子は二つの状態が重ね合った状態になっている」ちゅーことが特に奇妙やったんやな。
で、当時量子力学の研究バリバリやってて活躍してたシュレーディンガーっていうおっさんが居たんや。そのおっさんが、ある時、「みんな重ね合わせの話とか言うてるけど、それ常識的に考えておかしない?二通りの状態になってる粒子が同時に存在してるとか、生きてる猫と死んでる猫が同時におるようなもんやん。それおかしいから、もっと研究の余地あるで。」って言ったんやな。このたとえ話がシュレーディンガーの猫やねん。
シュレーディンガーの猫のミソな所は、生きてる猫と死んでる猫が同時に存在している、という現実的にありえない状態が、ごっつ小さい粒に関しては当てはまってしまう、という奇妙さなんや。せやから量子力学の話抜きにシュレーディンガーの猫を語るのはまるっきり意味ないし、ただのたとえ話やからシュレーディンガーの猫から哲学的な結論を導こうとしても無駄やで。あきらめや。
ちなみに、この重ね合わせの原理を応用してできたのが、量子コンピュータなんやな。みんなシュレーディンガーのおっさんに感謝せえやー。
カラスは、現代人にとって最も馴染みの深い野鳥と言ってよいだろう。どの街でも見かけることができ、朝夕にはカーカーと喧しい鳴き声が聞こえてくる。ごみを荒らしたり、ベランダのハンガーを持ち去ったりと、人間の生活にも密接に関わっている。たとえシジュウカラやヒヨドリを知らなくても、カラスを知らない人はいないだろう。
そんな、どこにでもいるカラスであるが、その死骸を見たことがある人は少ないのではないだろうか?そう。街にはあれだけカラスが棲息しているのに、不思議とその死骸を見かけることは無いのである。当然、カラスも生物である以上、その命はいつか終焉を迎える。では、その死骸はどこに行くのだろうか?
物理学には、物質がエネルギーに変換されるという理論がある。たとえば、ウラン235という原子に中性子をぶつけると、イットリウム95とヨウ素139という2つの原子に分裂する。この時、分裂後の原子の質量の合計は、元の原子の質量よりも小さい。この質量の減少分が、エネルギーに変換されるのである。みなさんが日常何気なく使っている電気の一部も、この理論に基づいて作られている。
街中でカラスを見かけない理由は、この理論で説明できる。実は、カラスは死んで間もなくすると、その質量の全てがエネルギーに変換され、跡形も無く消えてしまうのである。これが、街中でカラスを見かけない理由である。
物質がエネルギーに変換されると、通常そのエネルギーは熱や光となって現れる。それでは、カラスの発するエネルギーは何になったのだろう?それは、みなさんの頭上に輝く太陽である。太陽は、地球の遥か遠くから、大量の熱と光を地球に送っている。カラスは死ぬと太陽になり、私達に夜明けと恵みを齎すのである。中国の神話で、カラスが太陽の化身とされた理由もここにある。
原子核変換に伴う熱を利用する加熱装置の製品化が間近に迫ってきた。9月28日、新エネルギー関連のベンチャー企業、クリーンプラネット(東京都千代田区)とボイラー設備大手の三浦工業が「量子水素エネルギーを利用した産業用ボイラーの共同開発契約を締結した」と発表した。
クリーンプラネットは、2012年に設立したベンチャー企業で、2015年に東北大学と共同で設立した同大学電子光理学研究センター内「凝縮系核反応研究部門」と川崎市にある実験室を拠点に、量子水素エネルギーの実用化に取り組んでいる。発熱現象の再現性はすでに100%を確保しており、研究課題は定量的な再現性に移っている。
こうした研究成果に着目し、2019年1月には三菱地所が、同年5月には三浦工業がクリーンプラネットに出資した。その後も、順調に実用化に向けて研究が進んできたため、今回、三浦工業と産業用ボイラーへの応用に関して共同開発を本格化させることになった。 2022年にはプロトタイプを製作し、2023年には製品化する予定という。
クリーンプラネットの研究成果で注目すべきは、相対的にコストの安いニッケルと銅、軽水素を主体とした反応系での発熱で100%の再現性を確保している点だ。実験室の装置では、チップに一度水素を封入して加熱すると120日程度、投入したエネルギーを超える熱を出し続けるという。その際のCOP(成績係数:投入・消費エネルギーの何倍の熱エネルギーを得られるかを示す)は12を超えるという。一般的なヒートポンプ給湯機のCOPは3前後なので、桁違いの熱を発生させることができる見込みになっている。
凝縮系核反応による核融合では、熱核融合炉では放出される中性子線やベータ線といった放射線が出ないことも大きな特徴だ。クリーンプラネットの核融合装置でも放射線はまったく観測されていない。発熱素子は投入温度が高いほど反応が活発化することから、工場で使いきれない200度前後の排熱を継続的に投入して入口温度とし、出口温度を500度程度に高めるなどの運用を想定している。
大体マジやで。燃料として使うのは重水素と三重水素の2つやけど、重水素は地球上の水素には一定割合で混ざってて海の水から取り出せる。三重水素の方は自然にはあんまりないし、福島原発の処理水の分でも足らんけど、リチウムに中性子当てたら核反応で作れるから、壁(ブランケット)にリチウムを仕込んどいたら作れる。で、そのリチウムは海水に含まれてるわけ。
でも実はリチウムは海水から取り出すよりも鉱石から作ったり特別な湖の水から取り出したりするほうが今は安いから、今作るならリチウムは海水由来のやつは使わんやろけどね。
自民党総裁候補の高市早苗さんが2030年代に実現する(最初は2020年代)と言って話題になった核融合。高市さんのキャラもあってか「そんなもんできるわけねーだろ」的に扱われることもあるが、実は世界の核融合ベンチャー企業では「2030年代に核融合実現」を掲げて100億以上投資を受けている企業が複数あるので、業界としてはさして驚きはないのである。というわけなので、いくつかの核融合ベンチャーと、官製の核融合実験炉であるiterについて簡単にまとめてみる。
冷戦終結の一つのシンボルとして米露が共同で建設を決めていたiterに、単独で実験炉を作るのを予算的に躊躇していた各国が相乗りしたのが現iterの体制である。
建設地決定の遅れや、上記の各国が機器を持ち寄って組み立てるという、みずほ銀行の勘定システムばりにカオスな体制のために建設は当初予定から20年近く遅れ、2025年初稼働(テストみたいなもん)、本格稼働は2035年という状況になっている。実はこの遅れが核融合ベンチャーが乱立する現在を作ったと言っても過言ではない部分があって、というのも、核融合ベンチャーにはiterに予算が取られて食い詰めた研究者が立ち上げた組織が多いのである。
炉形式は保守的なドーナツ型のトカマク。国際協調なのであまり斬新なアイデアは盛り込まれず、磁石も昔ながらの低温超伝導導体を使う。
投入エネルギーの10倍程度の核融合エネルギーを出すことを目指すが、投入"電力"ではないため、正味はマイナス。発電設備も持たない。ここで得た知見を元に発電を行う"原型炉"を設計する、というのが各国政府の公式な計画(ただし予算は決まってない)である。
iterなどの保守的トカマクが、よくあるドーナツ的な形のプラズマを作るのに対して、球状トカマクは球の真ん中に細い貫通穴を通したような形状をしているのが特徴。球状トカマクは磁場を使ってプラズマを閉じ込める(押し込める)のに有利ではあることがわかっているものの、まだ高温・高密度での実績は弱い。
トカマクエナジーは高温超伝導導体で球状トカマクの磁石を作ることを目指している。球状トカマクは保守的トカマクに次いで実績があるので(日本には九州大学にQUESTという中型装置がある)核融合ベンチャーとしては「目新しさ」は弱いものの、逆に堅さがあるともいえるだろう。米国プリンストン大学(NSTXという装置が燃えて止まっている)とも連携しているらしく、そういう意味でもチームが強い。
すでに100億以上の資金を調達しており、堅実に装置を作って稼働させている。すでに1500万度程度のプラズマを実現している(年内にはこの装置で1億度を目指す)ため、単純な段階としては核融合ベンチャーのトップランナーと言って良い。(世界最高温度は1000億単位かかった日本JT-60Uの5.2億度)
2030年までに電力を電力網に送り出すことを目標としている。
MITのチームがベースになって設立した核融合ベンチャー。もともとMITはAlcator C-modというトカマクを持っていたが、CFSはこれをベースにしたARCという核融合炉を提案している。現在はその前段階装置であるSPARCを建設中である。
Alcator C-modは小ぶりながら、世界最強の高磁場(最大8T)を作れるトカマクとして、他では真似できない成果を出していてプラズマ業界では存在感があったものの、2016年に完全にシャットダウンした。それと前後して元々力のあったMITの高温超伝導研究者とAlcator c-modのプラズマ研究者がタッグを組んで提案したのが、ARCである。
2030年代にはSPARC(商用炉でないものの投入電力より大きな出力を出すことを目指している)を稼働させることを目指しているので、ほぼtokamak energyと同じ目標を少し遅めの日程で掲げていると言ってよいだろう。
ARCという名前は、どう見てもアイアンマンのアークリアクターに引っ掛けているのだけど、残念ながらロバートダウニーJrは再エネ関連に投資しているようでアイアンマンとのシナジーはないようだ。
MTF(磁化標的核融合方式)と呼ばれる方式で核融合炉を目指すカナダのベンチャー。この企業はCEOの人のカリスマ的なやつで早期にお金を集めたという印象がある。CFSやtokamak energyがトカマクによる磁場閉じ込めでの長い歴史と実績(90年代に米国はMITの装置ではないが1000 kWを超える核融合出力を実現している)とチームの長い研究歴を背景に、ある種の堅実さをアピールしている一方で、MTFはテーブルトップでの成果も出ていない状態からスタートアップを初めている。液体金属をぐるぐる渦巻かせて中心に空間を作り、そこに吹き込んだプラズマを液体金属で爆縮して断熱圧縮で高温にするというシステムである。野心的であるということはゲームチェンジャーになりえるということであるが、一方で論文などの試算はかなり大雑把なものなので(プラズマや液体金属がうねったりせずにすごくきれいに断熱圧縮される計算)、「そんなきれいに押しつぶされてくれるもんかねぇ?」という印象を持っている人は多いだろうと思われる。
メジャーな核融合ベンチャーの中では多分最古参企業で、おそらく最大の資金投資を受けている企業。FRCという、トカマクなどとは異なる磁場閉じ込め形式を目指す。FRCはプラズマを閉じ込める磁場を、コイルではなくプラズマの動きで作る。5000万度を達成済で、2030年までに発電実証を目標としている点はCFSやtokamak energyと同じ。FRCは高温は作れてもプラズマを安定して維持する能力は低いので、5000万度を作ったからかといって他より先に進んでいるかというとそんなことはないが、装置を作りまくって成果を出しているのは確かである。元々は陽子とボロンの核融合反応を使った発電を目指しており、その反応で出る3つのアルファ粒子に由来して"Tri Alpha Energy"という名前だったのだが、今は他の形式と同じ重水素と三重水素を使った発電を直近の目標とした(陽子ーボロンも捨ててないらしい)ためTAEと名前が変わったらしい。
細かいところはよく知らないが、核融合一辺倒ではなく、応用技術の特許化などで収益をだしているらしく、そこはすごい。
装置名が「ノーマン(現行)」「コペルニクス」とかっこよいのも特徴。
京都大学小西教授が率いる日本初の核融合ベンチャー。小西教授は核融合炉ブランケット(後述)を専門にしている人で、一般向けエネルギー関連書籍を出してたりしている。
ただし、この会社は核融合炉全体を設計するのではなく、ブランケット(核融合で出た中性子を受け止めて熱に変換するところ)の設計を売る会社である。海外などのプラズマ屋さん主導の核融合ベンチャーは、ブランケット設計はあまり注力していないところが多いので、そういうベンチャーに「あんたの炉はこんなブランケットがおすすめですよ」と設計を売るのが仕事。まぁベンチャーの目的なんて投資額と投資家の意思でどうにでもなるといえばそうなので、お金が予想外に集まればプラズマ屋さんも集めて核融合炉全体の設計・製作だってやるのかもしれないが、さしあたり核融合炉自体を作る予定はなさそうである。ほかもそうだが、日本のベンチャーはこの2年でようやく2つ立ち上がっただけなので、今は正直海外と比べると桁違いに規模が小さいし弱い。ここも表に出ている研究者は一人だけである。
Webサイトの小西先生がちょっと疲れているように見えるのが気になる。
2019年創業。"日本初のフルスタック核融合ベンチャー"をうたう企業。光産業創成大(浜松ホトニクスという企業が作った大学院大学)の研究者が設立したらしいが、新しいため詳細は不明。"フルスタック"という言葉はよくわからないが、京都フュージョニアリングがブランケットのみの開発を売っていることと対比して、核融合炉全体を見て実現を目指すという意味だろうと思われる。レーザー核融合は米国NIFの2010年代の大コケにより世界的に元気がないので、生き残りをかけているのだろう。日本のレーザー核融合といえば大阪大学のレーザー研があるが、こことどの程度の連携をするかなども詳細不明である。
ちなみに、"EX-Fusion"で検索すると、ドラゴンボール関連ゲームでの同名の設定のほうが上位に表示される。
Webサイトのみ公開されている未設立の企業。まだ設立すらしていないので何もかも謎だが、噂では日本の核融合科学研究所のチームが作るようだ。核融合科学研究所は1億度を超えるプラズマの実績のあるヘリカル型(トカマクとは違うよじれたコイルが特徴)の装置を保有しているのだが、近々シャットダウンを予定している。その後は新規の大型装置の予算が確保できないために小型設備での基礎研究に舵を切るとされているため、内部の核融合発電所を本気で作りたい一派が起業するらしい。日本で"ヘリカル型"といえばここか京都大学なので、名前からしてどっちかであるのは確かだろう。