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3歩歩けば人は変わる

子どもの頃から親に叩き込まれた教えがブログのタイトルです。基本思いついたときしか書きません。

核融合について基本的なことを弟に聞いてみた

だいぶ前に別の場所で書いてた文面が見つかったので転載。(2012年9月21日に書いてた)
色々書いているが、正直弟から口頭で聴き、後から書いたので、事実誤認があるかも。
ここで言う弟とは、(自称ノーベル賞を取る天才の話 - 3歩歩けば人は変わる)で書いた弟。
今も研究所でせっせと研究に勤しんでいます。

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核融合核分裂、同じ高エネルギー状態での反応にも関わらず、なぜ違いが現れるのか。
2012/9/3のツイートのまとめ。

  • 弟が核融合の研究をしていることもあって、次世代エネルギーとしての核融合に興味がある。とは言ったものの核融合について基礎の基も知らない状態。この前の盆に実家に帰った際、弟と話す機会があったので色々聞いてみた。時間と気持ちに余裕があったら書く。 posted at 19:05:03
  • 我が弟はGoogleで「核融合」と検索すると一番上に挙がる「核融合科学研究所」に在籍中。ここに行くことが決まった数ヶ月後に3/11の地震が起き、僕は核分裂核融合の違いも分からなかったので、「大丈夫なのかよ、我が弟よ」と思っていた。今思えばヤツは先見の明があるのかもしれない。 posted at 19:09:58
  • とりあえず参考になりそうな核融合の解説サイト:核融合とは http://www.asahi-net.or.jp/~rt6k-okn/fusion.htm posted at 19:34:42
  • 僕が知ってることと疑問:現在原発に使う核分裂炉は、ウランプルトニウム核分裂による熱発生を利用して発電する。未来エネルギーと呼ばれる核融合炉は水素の核融合による熱発生を利用して発電する。そもそも核分裂核融合が発生する条件の違いは何?媒介にする物質が違えばいいのか? posted at 19:43:28
  • 単純に高エネルギーを与えると、地球上に一般的にある安定状態から乖離して不安定状態になり、何らかの反応(核分裂核融合)が起こるってのは、何となくイメージできる。でも、核"分裂"と核"融合"っていう挙動が違う反応が、同じような高エネルギー状態で起きるってのがピンとこなかった。 posted at 19:54:42
  • 盆の墓参りのため、母方の実家がある郡上の山奥へ行く車で、弟と久しぶりに2人きり。片道2時間半の道のりで暇だったので、弟にこの核融合についての質問をしてみたわけである。 posted at 19:58:11
  • まず、弟が解説したのはクーロン力と核力について。原子核にはクーロン力と核力が働いているが、普段はクーロン力が強く核力は微々たる程度。クーロン力は電子の働きによる力、言ってみれば高校物理でやる周期表の考え方に近い。これが高エネルギー状態になると、クーロン力よりも核力の方が強くなる。 posted at 20:05:26
  • 高エネルギー状態になり、クーロン力よりも核力の方が強くなるとどうなるか。核力が小さい安定状態になろうと、反応が始まる。核力において一番エネルギーが小さい安定状態とは、”鉄(Fe)”なのだそうだ。 posted at 20:10:17
  • つまり核力が大きくなるほどの高エネルギー状態では、鉄(Fe)より重い原子核は分裂して鉄になろうとする。そして鉄(Fe)より軽い原子核は結合して鉄になろうとする。これが核分裂核融合らしい。 posted at 20:13:35
  • 安定状態からの差が大きいほど反応も起こりやすいので、核分裂では重いウランプルトニウム核融合では軽い水素を使うこととなる。 posted at 20:15:21
  • 核力が大きくなる高エネルギー状態では鉄が一番の安定状態である、ということが目から鱗だった。知ってる人には当たり前かもしれないけどw posted at 20:20:54
  • 弟曰く、核融合は言ってみれば擬似太陽を作るようなもので、太陽などの恒星でも規模の大きいものになると、中心核は鉄(Fe)であるとのこと。Wikipediaを調べてみたら、その記述があった http://t.co/http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%81%92%E6%98%9F#.E5.BD.A2.E6.88.90.E3.81.A8.E9.80.B2.E5.8C.96 posted at 20:25:01
  • とりあえず、ここまで核融合の基本は把握し、この後、核融合を発生するための手法について、技術的課題、その中で弟がやっていること、等々を色々話したのだが、また別の機会に書くことにする。壮大な自然に囲まれた山中をドライブしながら、マジで2時間ぶっ続けで話したので、何から書いて良いやら posted at 20:31:07
  • 正直色々忘れかけ。口頭だけではあまり分からなかったこと:密度と温度の乗数(かけ算)が核融合反応の継続時間と相関関係がある。色々難しい式を口頭で言われたのでイミフ状態。 posted at 20:40:30
  • 密度と温度の乗数が核融合反応の継続時間と相関関係:密度を上げると高温にするのが難しいので、その両者をセットで上げることがキモとなるらしい。しかし、ニュースになるような1億○○℃至上最高温、といった場合、密度が小さくしてあり核融合実用化から離れた結果であることが多い、とのこと posted at 20:43:53
  • 核融合科学研究所事業計画書と先に紹介したサイトに記載のあった計画では、2030年にデモ炉完成、2050年に実用炉が完成とのこと。まだ実現には時間がかかりそうですね。 posted at 20:54:34
  • 参考画像 http://t.co/SXaxgUAW RT @mak_in 核融合科学研究所事業計画書と先に紹介したサイトに記載のあった計画では、2030年にデモ炉完成、2050年に実用炉が完成とのこと。まだ実現には時間がかかりそうですね。 posted at 20:55:40
  • むむむ・・・やっぱりちゃんと勉強しないと、はっきりしたことは分からんな〜。 posted at 20:57:34