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『 Cold fusion 太陽がくれた知恵-常温核融合の言霊的解明-』サヨナラ原発 第1回

Cold fusion の原理 

このたびの原発事故から、日本に住む私達は、これからどんなエネルギーを選んでゆけばいいのかという問題にはじめて真剣に向き合わざるをえなくなってきていると思います。
 1980年代末から1990年にかけ、放射能がでない核エネルギーとして、世界の科学界、マスコミをにぎわせた常温核融合ですが、再現可能性の悪さなどから、1994年には忘れられかけていました。しかし、その後も日本、アメリカ、ロシア、イタリア、中国など世界で約300人が研究し続け、2004年には「凝集系核科学国際学会」が発足。また、2008年には日本でも公開実験が成功をおさめ、多くの研究者に希望を与え、海外において実用化への道も開けつつあります。あまり知られていない常温核融合がどんなものなのか、とりわけ核融合という名前からして、誤解されることもあるので、よく知っておく必要があります。

 まず、常温核融合とは、どんなものかということですが、ここでは、2008年5月22日に初の公開実験に成功をおさめた荒田吉明先生(大阪大学名誉教授 文化勲章受章者)の報告で示された以下の式を用いて解説しましょう。式はこのようにすっきりと表現されたシンプルな実験系として、わかりやすくまとめられています。

 D(2)+D(2)=He(4)+エネルギー  
  ※()内は質量数

 Dが重水素で、Heがヘリウムを表します。ふつう水素は陽子一つと電子で構成される、質量が1の物質です。これに中性子が一つ加わって、質量2となったのが重水素です。重水とも呼ばれるこのD(2)が二つ、互いに融合すると、まったく新しい物質であるヘリウム4が生まれます。He(4)と表し、陽子が2と中性子が2で構成されます。この過程が核変化(以後、核変換と呼びます)で、その際にエネルギーが出ます。ただし、核融合を起こすには、触媒が必要で、それはこの式には書かれていませんが、パラジウム合金の微細粉末を使います。この触媒にはいろいろなものがあって、パラジウムを使うのが、荒田方式と呼ばれるものです。

 実験に必要な触媒の役割を果たすパラジウム合金の微細粉末の中に重水素(D2)ガスを高密度で充填しますが、このときは熱核融合とちがって、熱を加えることはないので、英語では、Cold Fusionと名づけられています。荒田先生は、好んで「固体核融合」と呼んでいます。その後、合金微細粉末の内部に入った重水素がヘリウム4に変化し、そのとき熱エネルギーが発生します。

 三年前の公開実験における実験室では、ヘリウム4の検出と、熱エネルギー測定が行われました。高分解能力質量分析装置のモニターがHe(4)のスペクトルピークを明確に示したことにより、ヘリウム4の検出が確認されますが、これこそが固体内でD(重水素)とDとの核融合が起きたことの決定的証拠とされました。

 そもそも核変換によってエネルギーを取り出す方法には、核分裂と核融合の二種類があります。原子力発電に使用されるのが核分裂です。陽子と中性子が核力と呼ぶ引力により、互いに引きつけあい、ぎっしりと詰まった球形の原子核として、しっかり結びついているものですが、一方では互いに反発しあう力も働いていて、質量が多いほどそれが大きくなります。ウラン235はあまりに重い物質で、反発力も強くなり、いまにも崩壊しそうな不安定な状態になっています。
 そこに中性子を外からぶつけて、核分裂を起こさせるとき、質量がエネルギーに変わる(アインシュタインのE=mc2 E:エネルギー,m:質量,c=光速)わけです。このときに人体に有害な放射線が飛び出します。

 一方、核融合はどうか。核融合自体は、じつは太陽のコア(中核)で毎日、起きているのですね。太陽のコアの温度は1千500万℃ですが、ふつうならこの条件では起こらない核融合が、太陽のコアの高圧条件のために可能になっているそうです。太陽の夥しい光と熱のエネルギーの放出は核融合によるものでした。
 太陽の核融合がどうやって起こるかですが、まず太陽内で単独で存在する陽子どうしが結びきますが、そのうちのひとつが中性子に変わります。このとき、陽電子とニュートリノが出ます。これで重水素(陽子1個と中性子1個)ができるのですが、そこへ陽子がもう1個ぶつかり、融合して、ヘリウム3(陽子2個と中性子1個)がつくられます。このヘリウム3の原子核からは、ガンマ線(γ線)という強力な放射線が飛び出します。そして、さらにヘリウム3どうしが融合します。その過程で、陽子がひとつずつ飛び出して減ります。

 その結果、できたのが陽子2個と中性子2個から成るヘリウム4です。核融合の際に飛び出すガンマ線(γ線)や陽子が、私達が日々、地球上でその恩恵にあずかっている太陽のエネルギーとなっています。身も心もハッピイにさせてくれる太陽のあの荘厳にして神々しい、燦然として豊かな輝きの秘密がここにあります。ガンマ線(γ線)は人体に有害とはいえ、太陽から地球までの距離があまりに遠いため、健康被害をなんとかまぬがれているわけです。もちろん、届きますが、磁気の層(バンアレン帯)やオゾン層により、有害な宇宙線(放射線)や紫外線から人体が保護されます。

 重水素は天然に0.01%しか存在しないそうですが、ヘリウムが地球上で発見されたのは、意外にも新しく、フランス人のピエール・ジャンサンという天文学者がインドにおいて皆既日食の観測中、地球上で発見されたことのないスペクトルを、太陽光の分析から発見されたのが、1868年のことでした。これがギリシア神話の太陽の神の名であるヘリオスにちなんでヘリウムと名づけられました。この年は明治天皇(言霊の研究をされた)が即位した年でもあることが、私には興味深いのですが。この個人的見解を数学の専門家である友人に話したら、リーマン予想といわれる分野で著名な数学者の黒川信繁東工大教授が「科学と社会の進歩の共時性」ということを唱えていると教えてくれました。つまり、科学が進歩するとき、同時に社会でも進歩が起きる、シンクロニシティということですね。後で触れますが、日本の国が日の丸にも象徴されるように、古来、太陽ととても縁の深い国柄だという点も興味深いです。

 さて、太陽で起きている核融合と常温核融合とを比較すると、太陽のほうはガンマ線を出しますが、常温核融合では、それがまったくありません。健康被害の心配はないということです。また、太陽の核融合と同じことを地上でやるなら、必要な温度が1億℃も必要であるのに、常温(固体)核融合のほうは、熱は用いず、パラジウム微細粉末のような触媒を用いた固体内において、核融合を起こすことが可能です。

 核分裂のように中性子や有害で危険な放射線をまったく出すことがないばかりか、完全に安全かつクリーンな生産工程でエネルギーをつくりだせる方法が、常温(固体)核融合ということです。
 原子力資料情報室の伴氏と話した友人の話によれば、伴氏は常温核融合は「原理的に放射能が出ない」ということを述べられ、その安全性を証言しておられたとのことです。太陽で行われている核融合は、地上で同じことを起こすのに必要な1億℃よりはるかに低い1千500万℃プラスものすごい圧縮で可能なのにたいし、常温核融合ないし固体核融合と呼ばれる核融合は、熱も要らなければ、水素などによる高圧も用いず、触媒の個体内で起こすことができるという意味でも安全なエネルギーを生みだすことができ、なおかつ人体や環境にとっても、被ばくや放射能汚染の心配もなく、廃棄物処理の問題もありません。

 触媒に何を使うかは、研究者により、いろいろあるようです。荒田先生はパラジウムを触媒に用いる荒田方式と呼ばれる方法をとりますが、これはもっともわかりやすく、その実験も再現性があり、何度もクリーン・エネルギーを取り出すことに成功しています。この成功によって、世界各国に散らばる核融合の研究者が急に勇気づけられたと思われます。
       
                      (つづく)

 文責:粂 潤一 

【参考サイト】21世紀物理学の新しい公理の提案   http://www5b.biglobe.ne.jp/~sugi_m/index.htm  
TOPページからのリンク先であるつぎをクリックしてください⇒「常温核融合は本当だった! 14」
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