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2016年 11月 30日
日本国憲法の秘密-428-
先日、いつもお財布の中の同じ場所に入っていたnanacoカードがないことに気付いた。
あれ?どこにやった?
お財布の違う場所やバッグや車の中を探してみたが、ない・・。
最後に使ったのはいつだったか・・定かではなかった。
それ以上探す手立てはなくて諦めるしかなかったが、時々思い出しては若干落ち込んでいた。
ところがこの間の日曜日、何がきっかけだったかは忘れたが、唐突に思い出した。
「最後に使ったのはファックスだ!」

最近ファックスを送る必要があった。
我が家にもファックスがあり、以前はかなり頻繁にファックスを使用していたが、最近はほとんど使っていない。
それでも受信はわりと最近もしたことがあり使えることは分かっていたのだが、送信がちゃんと出来るか心配だった(操作の問題ではなく機械的な問題として)。
「送れていますか?」の確認も面倒だったのでコンビニから送ることにした。
そう、コンビニのマルチコピー機でファックスの代金を支払う時にnanacoカードを使い、カード置き場にそのまま置きっぱなしにしたわけです。(原稿を忘れないことに全力を傾けすぎてカードを忘れる・・)

月曜日にそのコンビニに行ってnanacoカードの忘れ物がないか尋ねたところ、奥部屋から「コピー機のところ、忘れ物」とレシート裏メモ書きの付いたカードが出てきた。
状況的にはぴったり合っている。ところがカードに氏名を書いていなかったのです。名無しの権兵衛。
これが私の忘れたカードだと確認出来ない。
カードを作った時に個人情報を提供しているが、お店では確認しようがないのだという。
そこでお店の人がカードセンターみたいなところに電話をしてくれて、照合することにした。
名前や電話や生年月日を告げると、私のカードの番号を読み上げてくれた。まさにこのカードと同じ。私のカードだった。
お店の人にも確認してもらおうとしたら、カード番号は本人以外に教えることは出来ないそう。お店の人であっても。
でもそれではお店の人がこのカードは私のもので間違いないと確認したことにはならない。「それでいいんですか?」と訊いてみた。
「でも教えることは出来ないんですよねぇ」と。
その後、センターの方がお店の人とちょこっと話をして、それでいいことになりました。めでたしめでたし。
「名前書いておいてくださいね」とお店の人が奥部屋からペンまで持ってきてくださいまして、その場で書いてきました。

カードセンターとの照合の時に、番号の他に残金とポイント残高と最後に使った日にちと金額も読み上げてくれたのですが・・・。
「最後のご利用は11月17日、50円ですね」
子供が駄菓子買いに来たわけじゃないんだから・・・。
ファックスで使ったとかもちゃんと分かっていたのかしら?ファックスですよ、ファックス1枚50円です。

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前記事、前々記事に書いた酸水素ガスは、実は水素爆弾(核融合)にも関係している。

水素爆弾に関する過去記事より
エネルギー(結合エネルギー)は分裂や崩壊の際に、必要なくなった分が放出される。
ところが陽子が1つの水素は分裂や崩壊をすることがないので、大きなエネルギーを保有しているのに放出される機会が無い。
このエネルギーを何とか利用できないものだろうか、そういうことだったのだと思うけれども、核融合(結合)では理屈が通らない。

そもそもラザフォードが実験で発見したのは破壊であって融合(結合)ではない。

そこで水素爆弾推進チームはどうしたか?
水素原子核(水素の荷電粒子)にエネルギーを与えて加速させ、これを「入射粒子」とした。
そしてそれを他の軽い原子核(標的粒子)に衝突させると、入射粒子である水素原子核が壊れながら標的にした原子核と合体することにしたのである(発見した)。
これが「核融合」で、その時に大きなエネルギーが得られることにしたのである(発見した)。

どさくさ紛れに「壊れながら合体」としたが、結局のところそれは、壊れなければエネルギーが放出されることはないと認めたようなものである。
「崩壊」→「再編(再結合)」という過程になる。
ただここでも大きな壁にぶち当たってしまった。
「壊れる」と言うからにはやはり原子核が壊れなければならない。

水素原子:陽子1と電子1
水素原子核:陽子1

電子1を弾き飛ばすことは壊れるとは言わない。
つまるところ壊れようがない。(まぁ水素がそんなに簡単に壊れたら困るんですけれどもね)
そこで重水素・3重水素の登場である。

重水素2H(デューテリウム)原子核:陽子1と中性子1
3重水素3H(トリチウム)原子核:陽子1と中性子2

核の中(核子)には陽子1のみだけでなく中性子があるので、これならば「壊す」と言うことが出来る。
(しかし何故に反発するものがいないところに仲介者の中性子がいるんだろうか?役割を持たない単なる同居人?)
但し中性子は電荷を持たず、中性子と陽子は陽子と陽子のように反発しあう存在ではない。
従って陽子と中性子の組み合わせを壊したからといって結合エネルギーが放出されるかどうかは疑問が残るところ。

爆弾を作るとなると更なる問題も生じる。
水素原子核(水素の荷電粒子)にどうやってエネルギーを与えるかということである。
ラザフォードは放射線(アルファ線)を衝突させた。ラザフォードの実験に基づくならば最初に放射線(アルファ線)が必要となる。

そして唐突に電気系にシフトし、登場したのがプラズマのローソン条件だった。
①1億度の超高温
②1 立方センチメートルあたり100兆個の超高密度
③1秒間維持

温度が上昇すると物質の状態は固体から液体に、液体から気体に変わる。
気体の温度が上昇すると気体の分子は解離して原子になり、さらに温度が上昇すると原子核のまわりを回っていた電子が原子から離れてプラスイオンと電子に分かれる(電離)。
この電離によって生じ た荷電粒子を含む気体がプラズマ。



戦後、原爆派と水爆派は対立することになるのだが、それは核兵器の脅威云々ではなく、要するに水爆派は原爆を見限ったということなのだと思う。
原爆開発の段階から水爆に移行し始めている。
原爆は理論的にも矛盾が多すぎた。
ところが現代において語られている水爆は、起爆装置として原爆を用いている。
在り得ない原爆が組み込まれていることから、水爆の中身を検討するまでもなく水爆も在り得ないということになってしまう。

「原爆」と「水爆」の対立を現代風に言い換えると「核分裂」と「核融合」ということになるが、一番最初は「核融合」ではなく分裂(結合エネルギー取り出し)として水素に注目したはずである。
では核分裂ではなくて核融合で取り出せるエネルギーは何なのか?まずこの疑問にぶちあたる。

文部科学省によれば、こうだ。
核融合の燃料としては、軽くて燃えやすい水素の同位体である重水素と三重水素(トリチウム)を用います。重水素と三重水素の原子核を融合させると、ヘリウムと中性子ができます。このとき、反応前の重水素と三重水素の重さの合計より、反応後にできたヘリウムと中性子の重さの合計の方が軽くなり、この軽くなった分のエネルギーが放出されるのです。
また、核融合反応では、少量の燃料から膨大なエネルギーが発生し、例えば、1グラムの重水素−三重水素燃料からタンクローリー1台分の石油(約8トン)に相当するエネルギーを得ることができます。

e0126350_14204959.jpg

※図中青文字の陽子と線は私が書き入れたものです。


エネルギーを取り出すのではなく、重さ(質量)の違いだと言う。
アインシュタインのあれだ。

質量とエネルギーは等価なものである。「質量+エネルギー」で保在。だから質量とエネルギーは相関関係にある。

ウランやプルトニウム 質量が大きい だからエネルギーが小さい(=結合力が小さい)
ヘリウムやリチウムなど  質量が小さい だからエネルギーが大きい(=結合力が大きい)
水素 質量が小さい だからエネルギーが大きい(→だけど結合力は必要ない)

※崩壊も分裂もしないから結合エネルギーは必要ないのでエネルギーを保有しないと考えることも出来るわけだが、アインシュタインの「質量とエネルギーは等価」により水素もエネルギーを保有していることが分かった(裏付けられた)。


でも上記(過去記事)に書いたように、核融合とは壊して(中性子を離して)から融合させるのである。再編成である。
しかも水素の場合、原子核の陽子は1つしかないので、陽子だけに限ればこれ以上は壊れようがない。

核の中(核子)には陽子1のみだけでなく中性子があるので、これならば「壊す」と言うことが出来る。
(しかし何故に反発するものがいないところに仲介者の中性子がいるんだろうか?役割を持たない単なる同居人?)
但し中性子は電荷を持たず、中性子と陽子は陽子と陽子のように反発しあう存在ではない。
従って陽子と中性子の組み合わせを壊したからといって結合エネルギーが放出されるかどうかは疑問が残るところ。


結合エネルギーが放出されるか分からないところに持ってきて、核融合の場合、新たに陽子が融合するのだから、むしろ結合エネルギーが必要になってくる。これではエネルギーは放出されない可能性が高い。
文科省の説明自体、大いに疑問がある。
上の文科省の図の陽子に注目してもらいたい。
陽子が沢山あるものほど結合力が弱くて、少ないものほど結合力が強い。
しかし水素は元々陽子が1つしかないという特異的な元素である。
アインシュタインの法則に則れば質量が小さいのだから大きな結合エネルギーを持っているはずなのだが、この1つは壊れようがないので、結合エネルギーを取り出す術が分からないという状況。
結合エネルギーを取り出さず、さらに結合エネルギーを必要としたならばエネルギーなんか放出されるわけがない。

陽子は+の電荷を持っている。陽子と陽子は+同士となるので反発し合い斥力が大きくなる。すなわち結合力が弱いということなのだ。
ウランは92、プルトニウムは94も陽子がある。
反発し合うもの同士が大勢一緒にいるのだから原子核の状態としては不安定である。

原子核(ウラン)=反発×92
原子核(プルトニウム)=反発×94
原子核(ヘリウム)=反発×2
原子核(水素)=孤立・安定

反発が大きいほど不安定で引き離すのは簡単である。簡単に離れてしまうものは引き離すのにそれほどエネルギーを必要としないということ。
一方、反発が弱くそんなに簡単に離れないものは引き離すのにエネルギーを必要とする。
要するに引き離すのに必要なエネルギーが結合エネルギーと言い換えることが出来る。



核融合には重水素(デューテリウム)と三重水素(トリチウム)が用いられる。
どちらも中性子がくっついている水素である(中性子の数が違う)。

この重水素(デューテリウム)と三重水素(トリチウム)が核融合を起こして臨界に達するには、プラズマのローソン条件をクリアしなければならないそうである。
誰が決めたのか、そういうことになっている。

プラズマのローソン条件
①1億度の超高温
②1立方センチメートルあたり100兆個の超高密度
③1秒間維持

ではどうやってクリアできるのかと言えば、酸水素ガスを10万気圧で圧縮すればよいらしい。(参考:常圧は1気圧)
10万気圧で圧縮すればまず密度条件をクリア。
温度はどうか?
物凄い圧力で圧縮する、つまり体積ぐっと小さくなるわけである。
物凄い小さな場所でやたらめったら動き回って面に当たりまくっているわけだからプラズマになる。
外から圧力のようなエネルギー(力)を与えられた場合、中にいるものはその運動エネルギーをもらって動きが活発になる。それはすなわち温度も上がるということ。
温度が上がると通常は気体の膨張が始まり、温度はそれに伴って下がってくるのだが、なにせ物凄い圧力で抑え込んでいるので膨張が出来ない状態。
温度と圧力と体積は相関関係にあると先に述べたが、体積が大きくなれない(膨張できない)分、温度が上がり続ける。
酸水素ガスの燃焼温度は常圧で2000~3000℃であり、その状態でプラズマ状態になるが、物凄い圧力を掛けているために、温度は割増になる。2000~3000℃×10万(気圧)ということで1億℃は軽く突破するらしい。
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by yumimi61 | 2016-11-30 11:50
2016年 11月 29日
日本国憲法の秘密-427-
前記事に書いた酸水素ガス(ブラウンガス)をちょっと調べれば分かると思うが、このガスの説明の中で「爆縮」という言葉を使う人がいる。
プルトニウム爆弾の最大の特徴は爆縮レンズということで、爆縮については前述した。

爆縮とは?
爆縮(ばくしゅく、英: implosion)は、全周囲からの圧力で押しつぶされる破壊現象のこと。
なお英語におけるimplosionはexplosion「爆発」という単語のex-(外へ)という接頭辞をin-(内へ)に置き換えた造語である。
爆縮は、爆発の圧力を外部に解放するのではなく、内部圧力の上昇へと向かわせ、これによって通常では得難い物理現象を発生させるのに利用される。主として工学的な意味に用いられている。


搭載された放射性物質(ウラン238→→プルトニウム239)を何故に圧縮するのだろうか?これが最大の疑問である。
こんな答えが書いてある。

プルトニウムを用いる原子爆弾では、確実に核分裂反応を起こし、超臨界状態にするために、周囲から強い力をかけて中心部を圧縮する必要がある。このように、周囲全体から圧縮をかけることを、インプロージョン(爆縮)という。



原子力界隈では爆発の圧力を内部に向かわせて圧縮することを「爆縮」と言っている。造語である。
ブラウンガス界隈では気体(酸水素ガス)が液体(水)になることを「爆縮」と言っている。
「臨界」という言葉は元々熱力学で用いられていた言葉で後から違う意味で原子力用語としても使用されるようになったということもすでに述べたが、「爆縮」にも差がある。

前記事に水素と酸素の混合気体である酸水素ガス(爆鳴気)に火を付けると爆発すると書いたが厳密に言うと、ここにも少し違いがある。
水素と酸素の混合気体が分子レベルなのか、それとも原子レベルなのかという違い。

酸水素ガスは温度が発火点になると自発的に燃焼する。酸素と水素が 1:2 の混合ガス(水素爆鳴気)は、常圧において発火点が約 570 °C となる。

発火とは燃焼である。燃焼とは酸化である。
水素が酸素と反応する(酸化される)と水を発生する。つまり燃焼すると水を発生する。
燃焼状態というのは温度が高いので、通常水は気体(水蒸気)として放出されるが、水蒸気が冷やされれば液体の水に戻る。
逆に放出された水蒸気が加熱されればさらに体積が増大して爆発にも繋がる。
酸水素ガスの燃焼は大量の熱を発生するという特徴がある。だからこそ爆発しやすいのだ。
しかしこれは分子レベルの混合気体の話である。

現在も夢のエネルギーとして研究が続けられている酸水素ガス(ブラウンガス)は原子レベルの混合気体。
こちらは挙動がだいぶ違うらしい。
こちらの酸水素ガスに火を付けると、ぱっと燃えて瞬時に水(液体)になると言う。
気体が液体になるのだから体積が激減する。減った部分は真空となる。
体積が急激に(爆発的に)小さくなるので「爆縮」である。爆発はしない。
燃えていても周囲が熱くならず、炎の温度も280℃くらいにしかならないと言う。
これまでの常識を覆すようなエネルギーである。水が燃えると言ってもいいだろう。
ブルガリア人のユル・ブラウンによって発見され、中国やアメリカ、韓国を中心に研究が行われてきた。日本でも行われている。

酸水素ガス(ブラウンガス)では爆縮が起こる。
エネルギーが拡散せず、中心の1点に集束されるということだ。周囲や炎は熱くならないが、エネルギーを中に集めた状態なので出来ることがある(らしい)。
原爆では圧縮のことを「爆縮レンズ」と言っているが、レンズで言えば凸レンズには光を集める性質がある。従って集光レンズや収束レンズなどと呼ばれる。
まずは名前から!?
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by yumimi61 | 2016-11-29 15:24
2016年 11月 28日
日本国憲法の秘密-426-
恋は好奇心、愛は無関心。
知りたいと思うのが恋、知らなくてもよいと思うのが愛。
興味を抱くのが恋、物体を抱くのが愛。

「恋に落ちるのに理由がいる?」
「・・・・・・」
「愛を継続するのに理由がいる?」
「・・・・・・」
「爆弾を落とすのに理由がいる?」
「・・・・・・」
「イラン?ねえイラン?」



エネルギー差がないと運動や仕事は出来ない。だから人間は工夫してあえて差を作り運動や仕事を取り出している。
エネルギー差とは何かと言えば、多くの場合、熱(温度)の差である。
熱が高い所から低い所へ向かう性質を利用している。
そこでまず熱が高い状態を作らなければならない。
それが燃料だったり爆薬だったりするわけだ。
石炭・石油・天然ガス・太陽熱などエネルギー資源はみな熱が高いという状態を作り出すのに必要なもの。
水力発電は位置エネルギーを利用したもの。風力発電は風の運動エネルギーを利用している。

熱が高い状態を作り出すエネルギー資源は無限ではない。まずここに大きな問題がある。
また作り出した熱を運動エネルギーに変えるまでに多くの熱が棄てられてしまう。運動中にも棄てる。
熱効率100%の熱機関はない。何故かと言えば、熱は常に元に戻ろうとしているからである。
高い所から低い所へ向かう性質を利用して運動(仕事)を取り出すわけだが、高い所から低い所へ向かうという性質は絶えず有効なためロスにも繋がっている。同じ性質から起こることなのでこのロスは避けようがない。
なるべくロスが少なくなるような工夫をしてはいるが、かなりの熱を棄てざるを得ないのが現実。

人間の生活は、とくに近代の人間の生活は、熱エネルギーに縛られている。
熱エネルギーがなければ一瞬たりとも生活が回っていかない。
地中から資源を掘り上げ、熱を地上にばら撒いている。
原子力(核分裂)の何が魅力的だったかと言えば、取り出せるエネルギーが結合エネルギーだったこと。
熱エネルギーからの解放が期待できた。


人々は夢のエネルギーを追いかけてきた。
その中には「水蒸気爆発」や「酸水素ガス爆発(燃焼)」もあった。
爆発からは運動エネルギーが取り出せる。
爆発には至らせず燃焼を持続できるようならば熱エネルギーとなる。

・「水蒸気爆発」は、水が非常に高い温度の物質と接触して気化し爆発するもの。
常圧(1気圧)で水(液体)が水蒸気(気体)になると、体積は1700倍にも増大するため、爆発に至る。

・「酸水素ガス爆発(燃焼)」は、水素2容積と酸素1容積との混合気体(爆鳴気)に点火して爆発を起こすもの。爆音を発し大量の熱を発する。

体積が一定という条件のもとで水蒸気の温度を上げていくと、水素と酸素の化合物である水蒸気(H2O)が水素(H2)と酸素(O2)に分かれてしまう(更に温度を上げ続けるとプラズマ)ということを前述したが、エネルギー利用の場合には電気分解して水素と酸素に分ける。

酸水素ガスは温度が発火点になると自発的に燃焼する。酸素と水素が 1:2 の混合ガス(水素爆鳴気)は、常圧において発火点が約 570 °C となる。そのような混合気体へ着火するのに必要なスパークの最小エネルギーは、約20マイクロジュールである。常温常圧では、水素が体積の4%から95%を占めている場合、酸水素ガスは燃焼可能である。

ひとたび着火すると、この混合気体は発熱反応により水蒸気へと変わり、その発熱によって反応が持続する。1モルの水素の燃焼につき 241.8 kJ のエネルギー(低発熱量)を発生する。発生する熱エネルギーの量は燃焼の形式に影響されないが、炎の温度は変化する。酸素と水素の組成を正確に調整すると炎は最高で約 2800 °C となり、大気中で水素ガスを燃やしたときより 700 °C 高い。混合比率が 2:1 でない場合や、窒素のような不活性気体が混ざっている場合、熱がより大きな体積へ拡散するため、温度が低くなる。

2:1 の正規組成の酸水素ガスは、水の電気分解で生成できる。これは電流によって水分子を次のように分解するものである。
1800年、ウィリアム・ニコルソンが初めてこの方式で水を分解した。酸水素ガスを生成するのに要するエネルギーは、常にその燃焼によって得られるエネルギーよりも多い。


しかしながら結局のところ、水蒸気爆発も物質を高温にするのにエネルギー(燃料)が必要である。
さらに気化する時には気化熱が奪われるため、連続で起こしエネルギーを取り出すような場合、効率が悪い。酸水素ガス爆発(燃焼)も上記に書いてある通り、酸水素ガスを生成するのに要するエネルギーが燃焼によって得られるエネルギーよりも多い。
どこにでもある(?)水を利用する事で夢を叶えようとしたわけだが、そう簡単なことではなかった。
ただ酸水素ガス(ブラウンガス)は今でも利用価値があるとして(夢のエネルギーとして)研究が続けられているようだ。
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by yumimi61 | 2016-11-28 12:43
2016年 11月 28日
日本国憲法の秘密-425-
プルトニウム爆弾の最大の特徴は爆縮レンズと呼ばれるもの。
爆薬にて全方向から均一に内側に圧力をかける。
そして最大の謎もここにある。
搭載された放射性物質(ウラン238→→プルトニウム239)を何故に圧縮するのだろうか?

確実に核分裂反応を起こし、超臨界状態にするために、周囲から強い力をかけて中心部を圧縮する必要がある。

どうして確実に核分裂を起こし超臨界状態にするために圧縮が必要なのかが分からない。
調べてみたがどれも上記のような記述しか出てこない。
つまり圧縮すると何故確実に核分裂が起こり超臨界状態になるかという具体的な説明がない。
そんな中ひとつ「密度」に言及していたものを見つけた。
圧縮すると密度が高くなるので超臨界状態になるというようなことだった。
それと直接関係あるのか分からないがプルトニウムが少ない量で済むというようなことも書いてあった。

前に散々書いたが、爆弾の中にはプルトニウム239という放射性物質単体が存在するわけではなく、種々の放射性物質(核種)が混合した状態になる。これは避けようがない。
従ってプルトニウム239だけに注目すれば、プルトニウム239の密度はどうしたって低くなる(総量は少なくなる)。
計算で弾き出した臨界量を確保するためには、その何倍ものウラン238が必要になってくる。
これは圧縮すれば解決することだろうか?
圧縮すれば密度は高くなる。場の大きさが変わったからだ。でも総量は変わらない。

そこで密度について考えてみたい。
空気の入ったシリンダー(注射筒)をピストンで押していくと、体積がだんだん小さくなってきて、分子密度が高くなる。
例えば、朝のラッシュ時の満員電車の一両。これは人の密度が非常に高い状態。
満員電車の一両をどこか別の場所に持って行って、空の車両を前後に連結し、人をばらけさせる。すると密度は低くなる。乗っている人の数は変わっていない。
これらの電車内でバトン渡しを行う。(バトンは中性子、人がプルトニウム239)
人の密度が非常に高い満員電車の一両は人と人との間が近いからバトンが渡しやすい(核分裂連鎖が起きやすい)、前後に連結した電車は人の密度が低いのでバトンが渡しにくい(核分裂連鎖が起こりにくい)、このような考え方をしているともとれるが果たしてそうだろうか?

電車の一両には男性と女性の両方がいる。そのうち女性をプルトニウム239とする。バトンは女性に渡す必要がある。
朝のラッシュ時の満員電車の一両と、前後に連結して人をばらけさせた三両ではどちらがバトンが渡しやすいかという話である。
爆弾の段階にくると中性子減速の話がすっかり消えてしまっていて、減速させたのかさせていないのか分からないが、減速の場合には手渡しで、高速の場合には投げて渡すことにしよう。落ちたものも拾える。
間で男性がバトンを繋いで渡してくれるということはない。
男性に渡ったり、男性が拾ってしまった場合には、成功にカウント出来ない。
さてそれぞれどちらがバトンが渡しやすい?また確実に渡る確率はどちらが高い?

圧縮は不確定要素を増やすだけで核分裂反応連鎖の確実性への寄与はない。
圧縮は爆弾内部において点火後に行われるわけだから、体積を小さくして爆弾を小型化しようという意図で行っているわけではないことは確か。むしろ圧縮のために大量の火薬を積んで大型化してしまっている。
大量の爆薬を積んだ爆弾なのだから、爆発を内部ではなく外部に向かわせれば、普通の爆弾として十分威力を発揮する。
もしも爆弾に放射性物質も詰め込んでおけば爆発時に拡散させることは可能である。この場合には核分裂とは全く関係ない「汚い爆弾」である。
「汚い爆弾」の場合には初期放射線は問題にならない。
大量の放射線が一か所から急激に放射されるいうことがないからである。
広島や長崎の被害として伝えられているようなことは起こらない。
四方八方に散らばった放射性物質が崩壊していく過程において放射線を放射するのでそれを浴びる可能性はある。また放射性物質を体内に取り込んでしまう内部被爆も考えられる。


普通の爆弾として十分威力を発揮すると書いたが、広島と長崎への原爆投下の大きな特徴として空中爆発させたという点がある。
爆弾の目的は目標物の破壊。
従って通常当然目標物を狙う。
上空から投下するのに目視で投下したのではどうしたって誤差がでてずれてしまう。
投下位置の高度が高くなればなるほど命中率は下がる。
確実性を高めるためには爆撃照準器を使用する。
高度・速度・風速・風向・方向などを入力すると適切な投下位置を知らせてくれる優れもの。とはいってもやはり照準器の精度による。
心許ない時は数打ちゃ当たる的に爆弾の雨を降らすことになる。
その他、急降下投下という方法もある。投下地点付近で急降下して目標物に出来る限り近づいて投下するもの。爆撃機の質とパイロットの技術が求められる上に、近づくので当然迎撃率も高くなる。
もうひとつが爆弾誘導。目標物を自ら目がけていける爆弾。
空中爆発は「空気が目標物か!」ということになりかねない。普通ではないのだ。


ここで注目したいのが燃料気化爆弾(サーモバリック爆弾)である。
燃料気化爆弾(ねんりょうきかばくだん、Fuel-Air Explosive Bomb, FAEBまたはFAX)は、爆弾の一種である。なお、日本では「燃料」が抜けて、単に気化爆弾とも呼ばれる。
燃料気化爆弾というのは主に日本で定着しているが本来は誤った呼称であり、軍事上の正式名称はサーモバリック爆弾(Thermobaric)である。サーモバリックとはギリシャ語の熱を意味するthermosと圧力を意味するbaroを組み合わせた造語である。

研究は第二次世界大戦中のドイツで始まっているが、ドイツの敗戦によっていったん途切れ、実用化されたのは1980年代である。

燃料気化爆弾は、火薬ではなく酸化エチレン、酸化プロピレンなどの燃料を一次爆薬で加圧沸騰させ、BLEVEという現象を起こさせることで空中に散布する。燃料の散布はポンプなどによるものではなく、燃料自身の急激な相変化によって行われるため、秒速2,000mもの速度で拡散する。このため、数百kgの燃料であっても放出に要する時間は100ミリ秒に満たないと言われている。
爆弾が時速数百kmで自由落下しながらでも瞬間的に広範囲に燃料を散布できるのはこのためである。燃料の散布が完了して燃料の蒸気雲が形成されると着火して自由空間蒸気雲爆発をおこさせることで爆弾としての破壊力を発揮する。
都市ガスによるガス爆発事故のように、爆鳴気の爆発は空間爆発であって強大な衝撃波を発生させ、12気圧に達する圧力と2,500-3,000°Cの高温を発生させる。

燃料気化爆弾の破壊力の秘訣は爆速でも猛度でも高熱でもなく、爆轟圧力の正圧保持時間の長さにある。つまり、TNTなどの固体爆薬だと一瞬でしかない爆風が「長い間」「連続して」「全方位から」襲ってくるところにあると言って良い。燃料気化爆弾による傷は爆薬によるものとは異なった様相を見せる。これは、燃料気化爆弾が金属破片を撒き散らさないで爆風だけで被害を与えるためである。

起爆プロセス
1.航空機などから投下され一定の高度に達すると信管が作動する。
2.信管が作動するとRDXなどの一次爆薬が起爆して液体燃料を加圧沸騰させる。沸騰した液体燃料は耐圧容器に密閉されているため高温になっても気化することができず、高温高圧の液体の状態でいる。
3.圧力が限界点に達した瞬間に放出弁が開き、急激な圧力低下によって液体燃料が蒸発して秒速2,000メートルもの高速で噴出する。このような現象をBLEVEと呼ぶ。
4.液体燃料が蒸発して蒸気雲が形成されると、これに着火して自由空間蒸気雲爆発を起こさせる。

この間(2.以降)、わずか0.3秒前後である



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by yumimi61 | 2016-11-28 11:32
2016年 11月 26日
日本国憲法の秘密-424-
固体⇔液体⇔気体

結合間が短い固体や液体の圧力や体積はほぼ一定、安定している。
この結合を伸ばすためには熱エネルギーが用いられる。
例えば水。
固体(氷)は0℃で液体(水)に変わり、100℃で気体(水蒸気)に変わる。
逆を言うと水を100℃以上にすることは出来ないということ。
ところが気体は変化する点がない。伸び幅が大きい。
気体である水蒸気は圧力や体積をどんどん増やしていくことが出来るので、温度も限りなく上げることが出来る。(温度を上げると圧力や体積が増す)
熱を加えられて物質の温度が上がるという事は、熱エネルギーをもらって振動・運動能力が増した状態である。

外から熱エネルギーを与えた時に、中の分子・原子はそのエネルギーを大きく分けて2つのことに使用する。
1つは「結合間の距離を伸ばす」(体積)ということで、もう1つが「結合間を動いて囲いの壁に衝突する(面を押す力)」(圧力)。
レールを敷く人と、その上を行ったり来たりする人、そんなイメージ。
物質の温度が一定と仮定すれば、「結合間の距離を伸ばす」(体積)ほうに多くのエネルギーを使ってしまった時には、「結合間を動いて衝突する力」(圧力)は少なくなる。
要するに「物質の温度」と「体積」と「圧力」、この3つは相関関係にある。

水蒸気の温度は限りなく上げることが出来るが、ここでひとつ「体積が一定」という条件を付けるとする。
普通なら温度が上がれば体積も増大するものであるが、体積は変えないとする。
気体は温度・体積・圧力を限りなく伸ばせる物質であるが、その体積(伸び幅)に制限を加えたのが「体積を変えない(体積が一定)」ということである。
簡単に言うと、壊れない容器に気体を閉じ込めてしまう、壊れない壁で四方を囲んでしまうということ。伸びる能力を持っているけれども外部から結合間をこれ以上伸ばすことを拒否されている状態。
この状態で温度が上がっていけば、相関関係があるのだから圧力を上げるしかない状況となる。気体分子はやたらめったら壁にぶち当たっていく。
するとどうなるかと言えば、分解してしまうのだ。
水素と酸素の化合物である水蒸気(H2O)が水素(H2)と酸素(O2)に分かれてしまう。
更に温度を上げ続けると、今度は電離(電子が外れる)が起こる。これを「プラズマ」と言っている。

固体・液体・気体という3つが私達がよく知っている物質の状態であるが、プラズマは物質の第4の状態と呼ばれる。
プラズマ(英: plasma)は固体・液体・気体に続く物質の第4の状態である。狭義のプラズマとは、気体を構成する分子が電離し陽イオンと電子に別れて運動している状態であり、電離した気体に相当する。

昨日書いた熱力学での臨界状態、臨界点以上では蒸発現象も液化現象もなく巨視的には液体と気体の区別が付かなくなっている状態、これを「超臨界流体」と呼び第4の状態と言うこともある。
しかし、固体⇔液体⇔気体 という変化は通常熱エネルギーを加えることによる温度変化がメインとなる。
プラズマも熱エネルギーを加えていくことによって起こる。(物質温度が数千℃という超高温になった時で、圧力は常圧1気圧くらいでよい)
一方の超臨界流体は圧力が大きく関係する。圧力メイン。超臨界流体は特殊な状態。

物質の温度変化による相転移ではプラズマが第4の状態と言えるだろう。
 固体⇔液体⇔気体⇔プラズマ
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by yumimi61 | 2016-11-26 14:00
2016年 11月 25日
日本国憲法の秘密-423-
長崎に投下されたというプルトニウム爆弾は広島のウラン爆弾とは構造が違う。

再掲
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プルトニウム爆弾
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右図はWiki爆縮レンズより

最初の爆縮式原爆であるファットマンでは爆縮レンズの爆薬だけで2500キロにもなり重量の半分以上を占め、直径は137.8センチと大きく原爆が大型化する最大の原因になっていた。
それなら普通の爆弾じゃない?

プルトニウムは不安定で結合エネルギーが小さいにもかかわらず、この構造だと原子核を設置できるスペースが狭く、ウランより少ない量になりそう。爆薬のほうが多い状態である。
少ない量でも放射能力が高いのが放射性物質の特徴だが、特定核種が分離できていない状態での核分裂連鎖反応となると話は違ってくる。

原子爆弾の構造は、大きく分けて、ガンバレル型(広島市に投下された原子爆弾「リトルボーイ」に代表される方式)とインプロージョン方式(長崎市に投下された原子爆弾「ファットマン」に代表される方式)の二種類に分類されるが、爆縮レンズはインプロージョン方式の中心となる技術である。

ガンバレル型は構造が単純であるが、プルトニウムを使用できず、濃度90%以上の高濃縮ウランを用いるしかない上に、小型化が難しく核分裂の効率も低いため、使用された唯一の例は広島の「リトルボーイ」においてのみであり、人類初の原子爆弾であるトリニティ実験の「ガジェット」と、長崎の「ファットマン」以降の世界の原子爆弾の多くが爆縮レンズを用いたインプロージョン方式となっている(核砲弾にはガンバレル型の採用例がある)。

プルトニウム原爆の課題
プルトニウムを用いる原子爆弾では、確実に核分裂反応を起こし、超臨界状態にするために、周囲から強い力をかけて中心部を圧縮する必要がある。このように、周囲全体から圧縮をかけることを、インプロージョン(爆縮)という。
爆縮には、火薬が燃焼した時に発生する衝撃波を用いる方法が考案されたが、中心に球形のプルトニウムを置き、その周囲を火薬でぐるりと包み込んで、電気仕掛けで複数の位置から点火しただけでは、それぞれの点火位置から最も近いプルトニウムだけに力(圧縮力)が先に到達してしまい、核分裂反応が発生しない。また、圧縮力の到達にむらが生じると、プルトニウムもろとも木っ端微塵に飛び散ってしまうため、プルトニウムの周囲全体に均等な力を同時にかけ、圧縮力が逃げないようにすることが必要とされた。

マンハッタン計画の科学者らは、爆破加工に用いられていた爆薬レンズを応用し、燃焼速度の速い火薬と遅い火薬を組み合わせる方法を考えた。
開発に至るまでは火薬の燃焼速度等、様々な条件が一致することが求められ、当時の火薬学で用いられていたCJ理論では取り扱えないほど精密な計算を要求されたため、新たにジョン・フォン・ノイマンらによってZND理論が開発された。
しかし、ZND理論は大変に複雑で膨大な計算を要したため1940年代当時のロスアラモス研究所に集められたジョン・フォン・ノイマンらの数学者達の手によっても、優に10ヶ月以上の時間を要した。当時は、コンピュータが無かったためである。

マンハッタン計画に参加したセオドア・ホールら科学者の一部は、将来アメリカが核を独占する世界になることを恐れて、これらの情報をソビエト連邦に流した。ソビエト連邦はこれを基に第二次世界大戦後すぐに原子爆弾の開発を始め、スパイや共産主義思想を持つアメリカ科学者などからの継続的な技術情報の提供を受けながら4年後の1949年8月29日に核実験(RDS-1)を行った。

その後も爆縮レンズの構造は機密扱いであり、トリニティ実験の映像なども一部がカットされた状態で公開されていた。特に点火装置の位置や数は当時の最高機密に属するものであった。

爆縮レンズは極めて高度な技術である。単純な爆発の同期、圧力の均一化だけが問題なのではなく、他にも様々なノウハウが必要であるため、他国の設計や装置の単純な流用も困難である。しかし、実際にはインドに続いて2006年に非先進国の北朝鮮がプルトニウム型の原爆実験を行い爆縮レンズについて一定の成果を得たとされる。

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上記の文章からもウラン爆弾の在り得なさが伝わってくる。ウランの核分裂(爆弾)が無理であることは当初から多くの人が気付いていた。
そんな中、新元素、人工元素としてプルトニムが登場し期待を集めた。新しいものを即座に否定することも出来なかった。
しかしよくよく考えると、実はこれも大差がなかった。
非常に少ないウラン235ではなく一般的なウラン238から作り出すところまでは良かったが、幾つかの過程を経る必要があり、結局のところ爆発的な核分裂に導く最適状態を作り出すのは至難の技である。
核崩壊という人間にコントロールできないものが成功の要素に含まれてくるため不可能と言ってもよい。(崩壊が起こる以上、ある核種の状態を留めておくことはできない。だから分離できたとしてもパーセンテージを維持することなどできない)
一連の流れの中では全ての過程が確率論に終始する。最適な状態に導ける確率は極めて低い、あるいは確率の信用性が低くなる。
よしんば超奇跡的に成功したとしても標準化できない。確実性が全くない。
従って「実験の成功」があまり意味を持たないのである。実験成功が意味を持たないのに、こちらはトリニテイ実験をして成功したと言った。


プルトニウム爆弾の最大の特徴は爆縮レンズと呼ばれるもの。

爆縮とは?
爆縮(ばくしゅく、英: implosion)は、全周囲からの圧力で押しつぶされる破壊現象のこと。
なお英語におけるimplosionはexplosion「爆発」という単語のex-(外へ)という接頭辞をin-(内へ)に置き換えた造語である。
爆縮は、爆発の圧力を外部に解放するのではなく、内部圧力の上昇へと向かわせ、これによって通常では得難い物理現象を発生させるのに利用される。主として工学的な意味に用いられている。


搭載された放射性物質(ウラン238→→プルトニウム239)を何故に圧縮するのだろうか?これが最大の疑問である。
こんな答えが書いてある。
プルトニウムを用いる原子爆弾では、確実に核分裂反応を起こし、超臨界状態にするために、周囲から強い力をかけて中心部を圧縮する必要がある。このように、周囲全体から圧縮をかけることを、インプロージョン(爆縮)という。


前にも書いたが核分裂反応に圧縮は関係ない。
プルトニウム爆弾の記述をみるとどれも「原子爆弾」であることの意味が分かっていないような気がする。
原子爆弾は核分裂連鎖反応を用いるのだから本来爆薬は必要ない。
起爆、爆発のきっかけとなるのは、中性子(紫丸で書いたのがイニシエーター・中性子源)である。
そして核分裂連鎖反応が上手くいけば(臨界状態を超えて暴走状態が作り出せれば)爆発する。


圧縮するということは中に運動エネルギーを与えるという事なのだが、減速材を用いて中性子を減速させる必要がある話はいったいどこにいってしまったのだろうか?外からエネルギーを与えたら中にあるものは加速する。
圧力を掛ければ原子などの振動や動きが活発になるので温度も上がり、掛けない時に比べて高圧高温状態となっていく。但し体積の膨張が始まると温度は少し下がる。(運動が大きくなるので熱エネルギーではなく運動エネルギーへの変換が始まるため)
圧力や温度でもたらされるものは、固体⇔液体⇔気体という変化(相転移)である。

原発事故後「臨界」という言葉も有名になったが、実はもともと「臨界」という言葉は原子力用語ではなかった。
熱力学で用いられている用語である。

・臨界点(臨界状態)
気体と液体が共存できる限界のこと。
その時の温度が臨界温度で、その時の圧力が臨界圧力。
臨界点以上では蒸発現象も液化現象もなく、巨視的には液体と気体の区別がつかなくなる。
ミクロ的に言えば無数の液体や気体が誕生しては消えている状態。

・臨界温度
気体を圧縮し液体にできる最高温度のこと。この温度以上だと幾ら圧力をかけても液体にすることが出来ない。
・臨界圧力
気体を液体にするのに必要な最低の圧力のこと。

原子力の臨界は核分裂反応が持続的に進行を始める境目。その状態を臨界状態と言っている。
どうもこのあたりがごちゃ混ぜになっているような印象である。
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by yumimi61 | 2016-11-25 14:21
2016年 11月 24日
日本国憲法の秘密-422-
原子は最初から微かに振動をしていて僅かに熱エネルギーを持っている。
熱と振動・運動はセットのようなもので切り離せない。
振動によって熱は生まれ、振動が大きくなれば温度は上昇する。
振動ではなく運動と呼ばれる大きさで動くようになれば、熱エネルギーは運動エネルギーに変わっていく。


人が死ぬと体温を失い、やがては環境温度と同じくらいになる。
熱は高い方から低い方へと移動する性質を持っており常に一定を目指している。
熱の一定とはすなわちエネルギーの一定、エネルギー差がないということでもある。
これがエントロピー増大則である。
エネルギー差がないと運動や仕事は出来ない。だから人間は工夫してあえて差を作り運動や仕事を取り出しているが、エネルギーを0から作っているわけではないので作り出されたエネルギーもやがて元のポテンシャルエネルギーに戻っていく。拡散されてバラバラになるのだ。

宇宙や地球はエントロピー増大則に縛られていると考えられている。
宇宙の法則である以上、そこから逃れることは出来ない。
均一且つカオスな大空間から始まった宇宙は、穏やかにゆっくりと初期化に向かっている。
法則から逃れて死なずに済んだという人間は一人としていない。
それくらい確かな法則なのだ。

人間と同じように地球が死んでしまえば、死んだ人の身体が環境の温度と同じになっていくように、地球の温度も宇宙環境の温度と同じになっていくのだろう。
人間が生きるためには外部環境も大切ではあるが、生命活動の源は内部にある。
外部環境が良くても内部環境が悪ければ死に繋がる。(どのみち死からは逃れられないものだが)
そう考えると地球だって同じではないのか。

個人差はあるが概して高齢者は体温(平熱)が低くなる。赤ちゃんは高い。
細胞分裂、新旧入れ替えが少なくなると、温度は低くなると推測できる。
細胞分裂、新旧入れ替えが少ないということは、体内の運動量が減少しているということを意味する。
しかし低くなると言っても、生きているうちはたかだか1~2℃程度の差である。
生命の終わりの時を暗示する体温変化はその程度の数字でしか表れてこない。
ミクロ世界の体内変化をマクロ世界の外界で用いられる数字で表すと僅かになってしまうのだ。
多かれ少なかれ予兆はあるにせよ、人間の死は突然やってくるものだ。人間にとって0(死)と1(生)の差は非常に大きい。温度が環境と同化してくるのは死んでからのこと。
人間の死に準えれば、地球の死は突然やってきて、温度が本格的に下がり出すのは地球が死んでからということになる。


広島に投下されたというウラン爆弾の構造。
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前にも書いたけれど、爆薬を使っているのは2つに分けたウラン235を合わせるため。AをB側に動かすために用いられている。
爆薬で作られた運動エネルギーがAに与えられ、AはB側に動く。圧力をかけることが目的ではない。
この時に多少熱が生じるがそれは爆薬による運動の終わりの熱なので大したことはない。終わりの熱エネルギーを回収して大きなエネルギーとして再利用することは出来ない。これも熱力学の法則である。
爆弾としての威力は核分裂がもたらす。
前記事に書いた通り、結合エネルギーから運動エネルギーへ変換されたものである。
これでどうして100万度の温度や火球がでるというのだ?
熱線(赤外線)も問題にならない。X線は出ない。
広島の原子爆弾はこうした観点からも在り得ない。
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by yumimi61 | 2016-11-24 14:01
2016年 11月 23日
日本国憲法の秘密-421-
爆弾を爆発させるためには急激な膨張(体積増大)が必要である。

これを書くと混同して誤解に繋がりやすそうな気がするが、「爆発」も「燃焼(燃える)」も物質が酸素と化合する酸化現象である。
燃焼とは、一般に熱と光の発生を伴う酸化反応のこと。
酸化反応という括りで爆発も燃焼の一種である。

燃焼に必要なものは、
①可燃性物質(酸化される物質)
②酸素(酸素原子を供給する物質)
③熱源(点火に必要な熱エネルギー) 静電気や衝撃による火花、摩擦熱、酸化熱など

爆弾には火薬が用いられることが多いが、火薬の燃焼は通常の燃焼とは違って空気中の酸素を必要としない。

そのうえで爆発と燃焼の違い。
・爆発は急激な膨張(体積増大)があり衝撃を伴う。急激な酸化反応。破裂。
・燃焼(燃える)は発熱や発光などを伴う急速な酸化反応。

一般的に体積に変化を与えるのは気圧と温度である。
燃焼によって化学エネルギーが熱エネルギー(酸化熱)に変換され放出される。
爆弾内の火薬が熱(温度変化)によりガスに変化し急激に膨張することで、大きな運動エネルギーが発生する。
密閉されている中に運動エネルギーが充満し(高圧高温状態)破裂する。



火薬による爆弾は酸化反応(燃焼)による温度変化を利用して体積を増大させる。
原子爆弾は違う、核分裂を利用している。核分裂連鎖反応を利用した爆発だから核爆弾(核兵器)という名称なのだ。
核分裂に温度は関係ないはずである。
点火ではなく中性子を取り込ませることによって反応は始まる。


固体→液体→気体という変化は原子や分子を壊すわけではない。結合間が伸びただけ。
結合間が伸びたので、それだけ原子は振動や運動が可能となる。固体<液体<気体の順で振動・運動量が多くなる。
核分裂の時に放出されるエネルギーの主なるものは結合エネルギーである。
それは結合していたものを分離させたからである。必要でなくなった結合エネルギーが結果として放出される。
エネルギーという単体の物体(物質)があるわけではないのだから、エネルギーは核分裂生成物に乗って放出されると考えられる。要するに核分裂生成物の運動エネルギーとなる。
急激な核分裂連鎖反応が起これば、大きな運動エネルギーが発生する。

火薬による爆発は燃焼でありながら火は出ない。
爆弾自体には火災を起こす能力はない。むしろ爆弾は消火に利用できる。
それは熱エネルギーが運動エネルギーに変換されてしまったからだ。
核分裂反応を用いた原子爆弾では、結合エネルギーが運動エネルギーに変換される。
だから熱なんか持たない。


これも誤解に繋がりやすい気がするが、動いているものの終わりには熱がある。
車は運動エネルギーで走っているが、ブレーキをかけると運動エネルギーが熱エネルギーに変わることで止まる。
転がっているボールの運動エネルギーは徐々に熱エネルギーに変換され、運動エネルギーが尽きれば止まる。
動いている物が何かに衝突すれば、そこには熱エネルギーが生じる。動いている物は止まる。
運動エネルギーは熱エネルギーに変換されて運動を終える。
人間も細胞レベルでは常に入れ替えを行っておりエネルギーを消費しているため熱を生じている。それが体温である。
人が死ぬと体温を失い、やがては環境温度と同じくらいになる。
原子レベルではまだ物体(物質)を分解するという大事な役割が残っている。分解時にも熱を生じる。分解には長い年月を要する。
火葬は燃料を用いて熱エネルギーを作り出し、人間の身体の大部分を短時間で気化させてしまうもの。
放射性物質の崩壊に伴って発生する崩壊熱も結合エネルギーが運動エネルギーに変わって最終的に熱となるものだが、バラバラな場所でマイペースに進む。


発電とは何か?
水力、火力、原子力などいろいろな発電所がありますが、実は、発電機を回して電気をつくるという「原理」は基本的には同じです。そのうち、火力と原子力は、水を温めて作った蒸気で、タービンと呼ばれる大きな羽車を回して、発電機を動かしています。
火力発電は、石炭や石油、ガスなどをボイラーで燃やして発生する熱を利用して、水を温めています。原子力発電は、原子炉の中でウラン燃料の核分裂を起こし、それによって発生した熱エネルギーを利用して、水を温めています。
日本原子力発電株式会社ホームページより>
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核分裂で熱エネルギーは発生しないはずのに、熱エネルギーを利用して水を温めているのが原子力発電だと言うのだ。そんなのおかしい。
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by yumimi61 | 2016-11-23 17:25
2016年 11月 22日
地震
今朝、猫が鳴いていたのでリビングで相手をしていたその時、本当に微かに揺れを感じた。
辺りを見回したが変わったことはなく、気のせいかと思った時に、外で風のような音がしたので風で揺れたのかとも思った。
廊下に一旦出てリビングに戻って坐った時に、今度ははっきり地震の揺れと分かる結構大きな地震がやってきた。
念のためリビングのドアを開けて、それからテレビを付けて見るともう地震のことをやっていた。
テレビの時刻表示が6時1分だったと思う。

ちなみに私のスマホ(iphone)、これまで一度も緊急速報は鳴ったことがない。
設定>通知>緊急速報→ON(緑色)になっているけれども。

比較的大きな地震だったけれど、長く揺れたとはあまり感じなかった。
5年前のあの地震(東日本大震災)は本当に長く揺れた。
長く長く横揺れした後に、ドドドドドドド―という物凄い地響きが聞こえてきて、その後に大きな縦揺れ、世界の終わりだと思った。
今朝のはそれとは比べものにはならないけれど、横揺れからの縦揺れという起こり方が何となく似ていた。

東日本大震災では3つの破壊(地震)が連続して起きたらしいが、今朝の地震もひょっとして連続で起きたのではないかと思い調べてみた。

日本気象協会 地震情報より
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国土交通省・気象庁のホームページの震度データベース検索でも今日の地震を調べようと、ページ内で検索条件を入れて検索をかけたが、今日の地震がデータに反映されていない。

「現時点の震度データベースに当該期間のデータはありません」と出る。
その下には「地震活動の状況により、震度データの反映が遅れることがあります」と記されている。
しかしですよ、地震がある時にこそいろいろ調べたいわけで、親分の国土交通省・気象庁のホームページが、この情報時代に、しかも震度データベース検索まで作っておきながら、日付を跨いでもまだデータが反映されてこないなんて。
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by yumimi61 | 2016-11-22 23:51
2016年 11月 21日
日本国憲法の秘密-420-
「この食品にセシウムが含まれているか調べるために買っちゃおうかなぁ」
「ノー減るでしょう!」


前記事に昨晩下記のように追記しました。エネルギースペクトル測定の計測回路の構成例も掲載しています。
放射線ではなく、どんな核種が存在し拡散したのかを調べる核種同定(核種分析)となるともっと難しくなる。

核種を同定(確定)するには、原子の原子番号(陽子の数)に加えて質量数(陽子+中性子の数)を知る必要がある。化学的手段では通常元素(原子番号)しか分析できず、どの質量数の同位元素かわからない。化学的な手段に加えて、放射化分析や質量分析、ガンマ線やアルファ線のエネルギースペクトル分析などの核物理あるいは物理的な手段を駆使して初めて核種の同定が行える。このように放射性同位元素の同定を行う分析を核種分析という。

通常核種分析として行われているのは「ガンマ線エネルギースペクトル分析」である。
放射性物質から放出されるγ線のエネルギーは、それぞれの放射性物質(核種)ごとに違いがある。要するに固有のエネルギー(数値)を持っている。
その差でもって核種を突き止めようとするものである。
しかし拾えるエネルギー(測定器で捉えるられるエネルギー)は僅かなので増輻させて調べる。
元々のエネルギーにあまり差がない場合の確定は難しいらしい。
β線やα線は核種ごとの固有のエネルギーがなく(最大値のみ)、透過力も弱いので、これまた分析はとても難しい。
環境中で様々にエネルギーを失ったγ線から元のエネルギーが判明して、それを放射した放射性物質が分かるということが私にはいまひとつ理解が出来ない。

分析というだけあって全てオートで機械任せともいかない。
「セシウム137が出ました」とお知らせしてくれる測定器なんかない。(あったらあまりあてにならないと思え!?)
それだけの感度や精度やオールマイティさを持つ簡易測定器(検出器)などないのである。
高価な検出器と測定用モジュール一式揃えると、数百万~一千万越えにもなるそうだ。
「この食品にセシウムが含まれているか調べるために買っちゃおうかなぁ」という気軽さはない。
さらに言えば宝(?)の持ち腐れにならないように正しい分析を行える人材が必要である。




ぷるるるるる
「はい?」
「突然のお電話で失礼致します。わたくし怪しいものではございません。本日はロシア製の非常に優れた放射線測定器のご案内をさせていただきたくお電話さしあげました。奥様でいらっしゃいますか?」
「え?ええまあ」
「奥様でしたらやはり食品の安全性は気になりますね。福島原発事故に続いて最近では豊洲市場でもいろいろと言われていますが、こんな時代だからこそ自分やご家族の健康は奥様自身で守っていかなければならないのです」
「はあ」
「福島原発事故の時に海に大量に汚染水が漏れだしたことはご在知だと思いますけれど、あの汚染水には大量のストロンチウムを含んでいたんです。ストロンチウムですよ奥様。ストロンチウムはベータ線しか出さないため空間線量用の測定器では検知できないのです」
「でも原発事故は5年も前の話だし・・・」
「いえいえ奥様半減期という言葉は聞いたことありませんか?放射能というものはそんなに簡単に消えたりしないものなのですよ」
「う~ん、それはそうとしても」
「健康のためには煙草は吸ってはいけないと言いますでしょう?それに異を唱える人はいませんね?塩分は控えめに、糖分や脂肪分の取り過ぎには注意、そう言われてますでしょう?それと同じですよ。お塩やお砂糖は毒ですか?そうではないですね。むしろ体には必要なものです。でも取り過ぎたら命に係わることもあるわけです」
「確かにそう言われれば」
「そうでしょう奥様!そこでですね、私どもが扱っております優れものの放射線測定器をぜひともご活用していただきたいのです。これはですね、ベラルーシやロシアを中心に業務用として販売されているものでして、ベラルーシ政府やロシア政府の品質基準に適合した製品として正式登録されています。チェルノブイリ原発事故は日本より先にありましたから、すでに十分な実績を重ねた製品でございます。ガンマ線の空間線量はもちろんのこと食品や土壌、建材などに含まれる放射線をベータ線も含めて測定できます。こういった製品はまだ日本には存在しません」
「へえそうなんですか・・それは凄いですね。でもそういうことだったら・・やはりお高いんですよね?」
「それが今回は特別に39,800円でご提供させていただいております。特別にです」
「さんきゅっぱ・・・サンキュウパパ・・・」

「だれじゃ!」

・・・・・・・・・プチン。




内部被爆から家族を守るために 食品や土壌の汚染を検知 ベルラーシ製放射能測定器 PK-107


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上記ページより
 「ガイガーカウンターで食品など測れるわけがない」と言われる方がいらっしゃいますが、実際にベラルーシで使われており、このページにも測定テストの結果を載せていますのでぜひご覧ください。 また、放射線に関してテレビなどでは報道されない情報や、PKC-107を使えば具体的に何ができるのかを紹介していますので、最初、少し文章が続きますが、ぜひお読みください。

ベラルーシの首都ミンスクの市場でPKC-107を使う検査員(2011年撮影)の写真あり。
(ベラルーシの首都ミンスクにある食料品市場にて(「NHK番組スタジオパーク「食の安全・ベラルーシから学ぶこと」2011年11月7日放映より)※スクリーニングとしてPKC-107で箱ごとの汚染度のばらつきを検査しています。この野生のベリーの基準値は、185Bq/kgです。


ガイガーカウンターで食品など測れるわけがない!
ガイガーカウンターとは前記事に掲載した測定器一覧の一番上にあったものである。
確かに他の測定器はγ線しか検出できないので、唯一β線が測定できる測定器ではあり、表面汚染に向いている。
測定器を近づけて土壌を計れるならば食品だって同じようにして測れるのではないかと思う気持ちは全く分からないわけではない。
しかしそもそも信頼度は高くない測定器である。たとえ数字が表示されても信頼できる数字ではないということ。
空中に浮かせて測定したらどう考えたってそれは空間線量を測っているということになる。
空気にだって放射線は存在するのだから、それを遮蔽しないで正確に食品のデータが取れるわけがない。
1つの食品からだってあちこちの方面に放射されているのに一か所でしか測定しなければ放射線量は少なくなって当然だし、透過力の弱いβ線なのだから中に留まって外には出てこない可能性もある。
外に出てこないものは検知できない。
γ線なども検知は困難である。
しかも食品の基準値はとても低い。それは言いかえれば内部被爆のリスクは高いということになるが(予防的な意味合いも含めて)、それでも食品に含まれる放射能(食品から発せられる放射線量)は含まれていたとしても(発せられていたとしても)測定器の限界という壁に容易にぶち当たる。食品レベルの数値では検出できない。

検出できるとされているのが、Ge(ゲルマニウム)半導体検出器。
昨日追記した部分でのエネルギースペクトル測定の計測回路の構成例の図にあるのも、Ge半導体検出器。
これは簡易なもので百万~数百万。
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by yumimi61 | 2016-11-21 11:47