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はてなキーワード: 核分裂とは
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]。
以下、ネタバレ＋不満
ただ、不思議な理論すぎて納得はできない、というのが面白いところなんだけど
大学生工学部レベルの事前知識を前提とした上で講義が展開されるので
大半の人は最初の30分も待たずに脱落したと思われる
相対性理論が生まれた背景を丁寧に説明しているあたりは人によっては分かりやすいのだろうけれど
大半の人は
「アインシュタインはいきなり光速度不変っていうのを思い付きました」
という小学生レベルの知識で光速度不変にすれば特殊相対性理論は導けるのに
わざわざ難解な式やローレンツ変換とかの話を持ち出して難解にしてる
ただ、番組の構成を見た限りだと講師の教授は番組側からそれを指示されてやっているように感じた
1時間目で大学生レベル、2時間目で一般教養レベルという感じで2時間目の方に簡単な内容を持ってきて分かりやすく説明していた
ただ、そもそもの「距離＝速さ×時間」だ、というところから導出していないので
結局は良く分からない宇宙語の世界、みたいな感じになってしまっていて
相対性理論に対してサンシャイン池崎だけではなく視聴者にも難解なイメージを持たせてしまっている
E=mc^2の導出過程はさておき、その式のもつ意味をサンシャイン池崎は最後まで理解できていなかったように見える
としつこく言っていたが、その意味を理解できていないし、あの説明だと理解はできない
「質量を減らそうと何かを燃やしたところで灰や煙になって質量はほとんど変わっていない」
みたいな説明を加えておいて、質量をそのままエネルギーにする方法として核分裂とか核融合っていうのが編み出された、みたいな話にした方が良かった
そうすると対消滅みたいな話もできるし、仮にサンシャイン池崎の体を対消滅させたらどうなるか、みたいな話もできて面白かったと思う
最後にアイドルの女性にサンシャイン池崎が3分で説明する、というのが番組の趣旨だったのだが
サンシャイン池崎も言っていたように
「そんなのアインシュタインでも無理」
である（かなり頑張っていたけど）
とはいえサンシャイン池崎も準備を整えていざ説明、となったのだが
肝心のアイドル女性は登場せず、パネルが持ち込まれてそこに向かって3分間喋り続けることになった
さんざん引っ張っておいて最後コレかよ！という怒りというか呆れというか、かなり時間の無駄を感じてしまった
アイドル女性のスケジュールの都合、などと番組側は説明していたが
番組の冒頭ではアイドル女性が登場していたので、だったらそれより2時間前にサンシャイン池崎を呼び出して講義をすれば良かっただけなのだ
つまり番組側はアイドル女性に相対性理論を教えよう、などとは微塵も思っていないし
そもそも相対性理論を教えることなど無理、と考えていたのだろう（なので3分しかない）
「最後にサンシャインに『無理！難しい！』って言わせて終わり」
こういう構成というか演出の前提があったにも関わらず、登壇した教授は非常に分かりやすく献身的に講義をしてくれたと思うのだが
やはり全体の構成を覆せるほどではなかった
「細かいところはさておき、特殊相対性理論なら小学生でも数式レベルで理解できる」
ということを分かっていると思う
そして理解した上で時間が伸び縮みしたり距離が伸び縮みしたり同時の相対性が起きたりなどいろんな現象が起きる不思議なことを伝えて
それを踏まえてSFを楽しもう、という話にも出来るのだ
それを「相対性理論なんて難しすぎてどうせ無理」という前提を置いて番組を構成するとこうなってしまう
NHKはもっと簡単に相対性理論を教えている番組があるのに非常にもったいないと感じた
いや、酷かった マジで
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。
以上のように、核分裂と核融合は、原子核の変換時に放出されるエネルギーや粒子の種類や量が異なります。
ビキニ水着の名前の由来はビキニ環礁で行われた原爆実験といわれている
つまり「この過激な水着は原爆並みの衝撃だ！」という売り文句が由来
これを知った時「アメリカ人にとって原爆の衝撃はその程度かよ」と不愉快に思ったものだ
……というのを以下の記事を見て思い出した
https://gigazine.net/news/20230112-apache-appropriation/
オープンソースのWebサーバーソフトウェアとして知られる「Apache」を運営するApache Software Foundation(ASF)に、北アメリカ先住6部族の1つであるアパッチ族を念頭に「アメリカ先住民への敬意と独自の行動規範を守るため」として名称変更の要請が出されていることがわかりました。
とある人々のアイデンティティに関わる名称がロマンティックに気安に使われていて敬意が無い……って要素に近いものを感じた
自分の知識は間違ってはいなかったが、もうちょっと込み入った名前の由来があったようだ
それ以前に発表されていた大胆な水着が、最も小さい意味で「アトム（原子）」と呼ばれていたことや、同じ年に原爆実験がビキニ環礁で行われたことから、その衝撃をなぞらえ「ビキニ」と呼ばれるようになった。
「原子」より布面積の小さい大胆な水着に名前を付けるなら？と考えたなら原爆由来の名前をつけるのも納得ではある
原爆のメカニズムは核分裂……つまり原子が分裂してより小さくなる
水素は、容易に酸素と反応する（＝燃焼しやすい）可燃性の気体です。そのため、その性質を正しく理解したうえで扱う必要があります。
「水素は爆発するから危険」というイメージを抱く方も多いかと思いますが、これは「水爆（原爆の核分裂よりも大きなエネルギーを出す核融合を用いた爆弾）」と「水素爆発」を混同していることによる誤認といえます。
甚大な被害をもたらす水爆を起こすには原爆の使用が不可欠であり、水素が漏れただけでは水爆は起こり得ません。一方水素爆発は空気中に漏れた水素が圧縮され、爆発的に燃焼した現象を指します。ただ水素爆発は常温・常圧では規模が非常に小さく、燃焼の程度でいえばガソリンのほうが大きく危険です。
量産型燃料電池車（FCV）のMIRAIを販売するトヨタでは、燃料としての水素の安全性を証明する要素として以下の点を挙げています。
・発火温度が527℃と高く、自然発火しにくい（ガソリンは300℃）
・水素は空気の約14分の1と非常に軽く、もし漏れたとしても空気中で拡散してすぐに薄まってしまうため、空気中の水素が発火する状況は起こりにくい
水素は正しく扱えば、ガソリンや石油などと同じく安全に使用することができるのです。
・イデオロギー系の人が左に集まってる。机上なのであまり動かせない。
・現実的落としどころを見つけて決断行動の人が自民に集まってる。
ていう分け方が分かりやすいし納得が行って良いなと思った。
ITでもあるあるだと思うんですけど、手段と目的が逆転してるような人。
とにかく新しい技術、流行ってる技術を使いたいだけで、案件や要求仕様との適合性を何も考えてないみたいな人がたまにいるって話と似てるなーって思った。
政治って、いわば工学の一種じゃないですか。いま実用的に役に立つもの。
学術・研究・理論といった基礎科学じゃなく、応用科学。いま、どうするか。常にタイムアウトがあるもの。
長期的・将来的には核融合炉が期待されているし、研究も進めてるけど、まだ実用・商用炉はできてないですよね。
なので現状の核分裂炉か火力発電でやりくりするしかないんですよ。
EVは先走りすぎじゃないかなあって思いますけどねー。核融合炉が実用化でもしないと。EVの利用は限定的な場面に留まるでしょう。全面的には無理。
https://anond.hatelabo.jp/20210924183546
の続き。核融合についてこんなに見てくれる人が出るとは思わなかったのでびっくり。おじさん続き（というか、前回の記事でまるっとスルーした部分についての補足）を書いちゃうよ。もうバレてると思うけど、増田は核融合ベンチャーに頑張ってほしいと思ってる（利害関係はない）タイプの業界人だよ。業界の中にも否定的な人は普通にいるよ。
核融合で発電するには、「十分高い温度と密度の高純度なプラズマ」が必要。それが十分な性能になったら、あとは発電設備を付ければ発電できるようになる（それも簡単ではないけど）。
プラズマの性能は温度・密度・閉じ込めの3つを同時に達成しないといけないので、本当は核融合三重積という指標を使う。そうじゃないと「温度は高いけどスカスカで核融合反応をほとんどしないプラズマ」とかがすごいっぽく見えてしまう。でもここでは長くなるので割愛。というのも、幸いにしてすでに核融合反応を起こした装置は2つあって「実際核融合で何Wを何秒出した」と言えるのでそこで判断してもらって大きな問題はないから。
TFTRは装置名。世界初の大型装置での核融合燃料を使った本格的な核融合反応。（ここまでは取り扱いの面倒な三重水素は使われてなかった。）核融合出力1000 kWをプラズマ的には十分長い0.2秒くらい維持した。
現在までの最高出力記録。このとき、2400kWくらいのエネルギーを投入して1600kW出したので、投入エネルギーの0.6倍は出せた計算。ただし、投入エネルギー＝投入電力ではないので注意。電力ベースでは（記録はないけど）おそらく0.1を割るだろうと思われる。
ギネス認定の人工での世界最高温度記録である5.2億度を達成した。また、1億度のプラズマを9秒フラットに維持したりもしている。日本は放射線管理のあれこれで核融合燃料を使えなかったため、核融合出力はない。しかし、この5.2億度のプラズマでの温度や密度から、核融合燃料を使っていれば投入エネルギーを超える核融合出力が得られたと推定されている。（JETの0.6を超えて1.2くらい達成したはずという意味）
この3つを見てわかるとおり、核融合の記録は90年代ばかり、2000年代以降は更新されていない。iphone13の時代にwindows meすらない時代の記録が最高記録扱いなのである。研究者がベンチャーなんてやりたくなるほどのフラストレーションを感じている理由もちょっとはわかってもらえるだろう。
そこらへんの火力や原子力の発電所では、電気出力が数十万 kWから百万 kWくらいなので、発電効率を考えて核融合出力で100万kWくらい出せれば核融合発電所第一号としては十分だとすると、JETの記録を600倍は増やさないといけない。600倍とかヤバくね？と思うかもたけど、iterは50万kWの核融合出力を400秒続けられるように設計されている（それは見通せてる）ので、iterの二倍で良いわけである。本当なら今頃はiterの成果を見ながら「iterの2倍程度の出力をもっと長く継続する」「発電設備をつける」にトピックが移ってたはずなんだけど、遅れてるのが現状。元々90年代の成果と知見を元に次の装置を設計して建設するため、10年程度の空白期間が出来てしまうことはしょうがないのだけど、2010頃には動いていたはずのiterが遅れたために空白期間かここまで伸びてしまっている。iterが複数企業どころか複数国（EU＋六カ国）が機器を持ち寄るというみずほ銀行勘定システム以上のゲキヤバ案件でなければ今頃...iterが大失敗して、核融合業界全体が死んでた可能性もあるんだけどね。
iterの基本設計が古くて保守的だから。97年にベース設計が決まって、2007に更新されたのがiter。炉形式も実績はあるが思想の古い保守的なトカマク（上述の3つはこれ）。しかも「失敗は許されない！」と90年代に確実だった（枯れた）技術ばかりが使われている。典型的には超伝導線材（コイル）で、iterは日本のLHDで採用された実績のあるニオブとチタンの合金の超電導線材すら「日本しか供給できないので供給力が不安」という理由で不採用にして、性能が低いニオブとスズの合金の線材を採用しているくらいに保守的なのである。
そういうiterなので、研究者が「リスクを犯してでも最先端の技術や炉形式を使えば、もっと安く、もっと良いものができる！」と考えるのは当然の帰結。そんなわけなので、2000年代にようやく工業レベルの供給ができるようになってきた高温超伝導導体はベンチャーの提案ではスタンダードである。
ここからはより私見が強くなるけど、「2030年代に既存の原発や火発なみに発電する核融合発電所ができるか？」なら答えはNo。そもそも、建設に10年程度かかるものなので、2030年代までに動くのは次の世代の炉だけ。でも、ガチ発電所の前に一世代「お試し発電はするけど、ガチ発電所ほどじゃない」やつが要る。二世代作るのはどう頑張っても間に合わないし、次のやつのデータを見ながら規制法律の整備とかもするからそういう意味でも間に合わない。多分、用地設定とかも含めると、すでに提案済みの新型原発（核分裂炉）でも20年たらずで発電開始は無理じゃないかな？
でも、「2030年代にちょっとでも良いから核融合で消費電力を超える発電をする」なら10 ％くらいいける確率はあると思う。首相が青森の六ケ所（iterの候補に立候補してた）あたりを特区指定して、原子力規制庁が規制法を爆速で整備して、現存の設計案（ベンチャーの案でも、量研機構が準備してる次世代核融合炉設計案でも良い）の最小限版を速攻で建設開始するシナリオ。当然その時はみずほ勘定システム方式ではなく、日立なり東芝なりの一社に全体を統括してもらう。そこまでお膳立てされれば遅れない。多分遅れないと思う。遅れないんじゃないかな。ま ちょっと覚悟はしておけ。
前記事書いてたときに存在を忘れてた。ロッキード・マーチンのチームはアカデミアとつながっていないので、他の核融合ベンチャーが論文などを出してる一方で情報が一般向けのニュースくらいしかない。でもまぁ、振動磁場で粒子を閉じ込めるというアイデアもちょっと無理がある（そんな早い振動磁場を高強度で作れない）と思うし、車に乗るとかどう考えても無理があることも書いてたのでなぁ（加熱装置も発電装置も電源も車に載るほど軽くない）。核融合ベンチャーは大なり小なり希望的なことを言うものだけど、それと比較しても無理っぽいんじゃないですかね。すでに内部で解散してても驚かないです。
