閉じる


  目 次

    目   次

 

  まえがき

 

第1章 やっかいな放射性物質

     原発が生成する放射性物質 /福島第1原発事故で飛散した放射性物質の量 /

     放射能の影響が分かりにくい理由

 

第2章 放射性物質の対処

     染と称する移染 /汚染水の対処 /生成原理に勝る消滅原理

 

第3章 放射性物質の核種変換

     西洋科学(原子力工学)の核種変換論 /核種変換計画の進捗状況 /

     加速器で核種変換できない理由を探る

 

第4章 微生物による放射性物質の分解消失処理

     特許明細で用いられている微生物の用語解説 /複合微生物による分解消失処理の説明 /

     放射性物質の分解消失処理の野外実績

 

第5章 元素変換とエネルギー

     放射性物質は自然に崩壊 /元素変換に膨大なエネルギー不要 /西洋科学の範疇外の現象

 

第6章 放射性物質の分解消失処理で露呈する西洋科学の弱点

     量子力学の観測問題 /還元科学で放射性物質の分解消失処理は可能か /

     微生物が有すると思われる創発

 

  あとがき

 

  参考文献


まえがき

 2014年4月、筆者がパブーに電子書籍 『石油の黄昏が促す東の文明』 を登録しました。副題は、西欧文明の没落を見据えた大転換(脱経済成長)です。概要は、次の通りです。

 文明は勃興し繁栄後衰退、没落、死滅します。西の文明には西欧文明が現存しており、東の文明には日本文明・中国文明・インド文明・中東文明の複数文明が現存しています。西の文明と東の文明は、交互に繁栄と衰退を繰り返しており、西の文明が栄えるときは東の文明は衰え、逆に東の文明が栄えるときは西の文明は衰えます。2000年頃から東の文明が勃興し、西の文明が衰退します。村山節(むらやま みさお)が発見した 「文明の法則」 を東西文明の起源からるる述べ、東の文明独自の科学は西洋科学に即して、西洋科学を離脱するのではとしました。

 2011年3月の東日本大地震に耐えられなかった福島第1原発は、1号機、3号機、2号機、4号機と相次ぎ爆発し、大量の放射性物質を飛散させました。しかし、3年半経過するも放射線の消滅対応が進まず、住民は困り果てています。原発は国策で進められ、放射線の弊害は当初から予想できました。使用済み核燃料の保管期限を短縮する目的で、日本原子力研究所、核燃料サイクル開発機構及び電力中央研究所は、使用済み核燃料の再処理工程から分離回収した、超ウラン元素を長寿命から短寿命に核種変換する研究を1988年から進めてきました。

 原子炉から放射性物質が大量に飛散し、高放射線量となり人間が住めなくなり、動植物にも放射線の影響が出はじめた昨今、核種変換技術の出番かと思われましたが、2013年10月のNHKは、核種変換が更に実現まで数十年かかると報道しました。何のために税金を納めてきたのか、脱力感に襲われました。再度、核種変換が実現まで数十年かかると報道される頃、筆者は鬼籍です。

 日本列島は、昔から地震、台風など自然災害が多い一方、先人の地道な努力により日本列島全体を豊饒へと開拓してきました。福島県は、先人の努力も相まって豊穣な農水産物に恵まれています。しかし、原発事故により先人の努力を一瞬にして無に帰しました。原子力村は、原発を建設するときから事故による放射能が、先人の努力を無にすることを承知していました。二度目の原発事故は許されないのに、先人が作り上げた豊穣の日本列島を否定し、原発再稼働を目論んでいます。

 原発は、西洋科学の申し子です。その西洋科学は、原発から飛散した放射性物質の消滅に無力です。インターネットで放射性物質の消滅に関する調査をすると、高嶋開発工学総合研究所の高嶋康豪(たかしま やすひで)が、2005年に特許出願した技法で2011年から毎年、福島県で野外実験を行い顕著な結果を得ていました。高嶋康豪は、原発の矛(=放射性物質の生成)に対する盾(=放射性物質の消滅)を実現していました。放射性物質の消滅は、西洋科学に即して、西洋科学を離脱する象徴です。

 西洋科学の理論に固執した学者は、複合微生物の 「創発」 による放射性物質の消滅事実に否定的です。しかし、事実と西洋科学の理論の矛盾から新しい真理が生まれます。生物をモデルとする東洋科学が、日本で芽生えていました。本論は、複合微生物の働きによる放射性物質の消滅に着眼した、高嶋康豪(=東洋科学)の応援です。


第1章 やっかいな放射性物質

 原発が生成する放射性物質

 原発は、西洋科学(物理学)の知見を応用した発電所です。その原理は、原子炉内の核燃料棒のウラン235に低速中性子を衝突させ、そこから飛び出す2個の中性子を隣の核燃料棒のウラン235に衝突させ、更に、そこから飛び出す2個の中性子を隣の核燃料棒のウラン235に衝突させます。この状態を安定的、かつ、連鎖的に継続させ莫大な熱エネルギーを発生させ、もって、減速材を兼ねた水を高圧で沸騰させ、高圧蒸気がタービンを廻し発電します。

 しかし、燃料にウランを使用しているため、原子炉で使い終わった燃料(使用済み核燃料)には、核分裂しないウラン238と核分裂生成物の他に、ウランより原子番号の大きい元素であるネプツニウム(Np)、プルトニウム(Pu)、アメリシウム(Am)、キュリウム(Cm)などが含まれます。図1は、核燃料棒の発電前と発電後の組成変化を示します。

 

     

 

 使用済み核燃料棒は放射性物質の塊であり、ウランより原子番号の大きい元素である超ウラン元素、核分裂生成物(セシウム137、ストロンチウム90など)、ウラン236が新たに原子炉で生成されます。半減期に着目すると、ウラン238が45億年、超ウラン元素であるネプツニウム260万年、プルトニウム2万4千年、アメリシウム7千4百年、キュリウム247で1560万年、ウラン236が2342万年、ウラン235が7億4千万年 です。

 

 福島第1原発事故で飛散した放射性物質の量

 図1に示す放射性物質が原子炉内で生成されることは、自明でした。そこで、電力会社他は原発の安全神話を流布し、市井の人が原発事故を予想する思考を麻痺させました。2011年3月の東日本大地震に耐えられなかった福島第1原発は、1号機、3号機、2号機、4号機と相次ぎ爆発し、図1で示す核分裂生成物、プルトニウム等超ウラン元素などを大量に飛散し、福島県を中心に関東一円に降り注ぎました。その量は、平成23年6月6日付け 『東京電力株式会社福島第一発電所事故に係る1号機、2号機及び3号機の炉心の状態に関する評価について』 で細かく試算しています。試算対象の核種は、31核種にも及んでいます。本報告書を読んでも放射性物質飛散の深刻程度が不明ですので、ネットで検索していると、2014年5月20日の米国政府の発表記事を見つけました。 ←A

 

 Gov’t Report: Fukushima released up to 181 Quadrillion Bq of cesium, Chernobyl was 105

Quadrillion ? Radioactive material to flow from Japan “for years to come” ? Fukushima

radionuclides have now spread “throughout N. Pacific”

 

 訳すれば、 「福島第一原発事故でのセシウムの放出量は18.1京ベクレルであり、チェルノブイリ原発事故のセシウム放出量は10.5京ベクレルだった。福島原発事故による放射能核種(放射線を出す物質)は いま 「北太平洋全体」 に広がっている」 となります。 ←A

 アメリカ政府機関は 「北太平洋の汚染は少ない」 としながらも、 「太平洋全体が福島原発事故で発生した放射能に汚染された」 とも指摘しました。この値は人類が今まで爆発させた原爆や水爆を全て足した数よりも桁違いに多く、アメリカの調査機関は 「人間を含めた地球上の生物に悪影響を与えるかもしれない」 と報告しています。 ←A

 北太平洋の汚染は少なくても、セシウムの放出量がチェルノブイリ原発事故を遥かに上回る18.1京ベクレルに加え、セシウム以外の核種も大量に陸へ降り注ぎましたから、放射線の深刻度は非常に高いと言えます。しかも、福島第1原発事故から丸三年半経過しても、毎日、放射性物質は少しづつ飛散しており、住民は困り果てています。

 また、原子炉は使用済み燃料が崩壊熱で溶け落ちたため穴が開き、俗に言う 「メルトダウン」 により、溶け落ちた核燃料が原子炉を突き破り地中にめり込んでいると予想できます。そのため、冷却水が汚染水となり海へ流れています。海への汚染水流出を防ごうと、現場の人々は懸命の努力をしていますが、原発の安全神話を妄信していた原発推進の中枢部門は、有効な対策を持ち合わせておらずお手上げ状態です。溶け落ちた使用済み核燃料を取り出さない限り、超ウラン元素の半減期たる数百万年~数千万年後まで海へ汚染水が流れます。

 

  放射能の影響が分かりにくい理由

 放射能の影響有無について、政府は風評被害であると言いつくろっていますが、多くの国民は政府の言い分を信用しておりません。メルトダウンしていたのにメルトダウンしていないとウソの発表、多数の帰宅困難者を無視したかのような2011年12月の事故収束宣言、効果のない除染対策と机上の汚染水対策を真に受けた安倍首相のオリンピック招致など、公式発表と事実が違うからです。放射能の報道に思いを巡らしていると、名取春彦著 『放射線はなぜわかりにくいか』 に秀逸な内容があり、長いですが引用します。放射線についての誤解と混乱が生まれる理由を列挙し、明解に述べています。

 

①政策と科学の混同

 まず、放射線防護の理念、基準や規制は政策上の課題であり、利害の調整のためには科学の及ばないところまで踏み込まなければならない。政策に権威や信用をつけるために科学的根拠が引っ張り出されるが、政策が先にあって、それを裏打ちするものだけが選択される。この政策と科学の混同が、放射線をわかりにくくさせている最大の原因である。混同を見抜くには、科学がどこまでわかっているかを知る必要がある。

 

②科学を装った政策の対立

 次に、科学上の意見対立に対しては真摯な議論が続けられるが、政策上の対立は利害をかけた争いとなって真の議論を妨げる。放射線のとらえ方に対する対立は、政策の対立からくるもので、それが放射線をわかりにくくさせている。科学上の対立は科学を進歩させるが、科学を装った政策の対立は科学を停滞させる。

 

③体制維持勢力の巨大な力の存在

 歴史をさかのぼれば明らかなように、科学の方向性は各時代の体制によって決められる。真理を探求する研究者といえども、体制に順応できなければ生き残れない。その結果、体制を擁護する研究者や考え方だけが生き残り、さらに体制を強化し体制維持勢力となっていく。そして体制の欠陥が明らかになり体制が見直されようとするとき、体制維持勢力が見直しの邪魔をする。フクシマ後の放射線を取り巻く現実に、そのことが如実に現れている。

 

④巨大な利権

 放射線をどう見るかにはあまりにも巨大な利権が絡む。そのために科学は歪められる。このことは今さら言うまでもないだろう。そして巨大利権を預かるのは常に体制維持勢力なのである。

 

➄情報の隠ぺい

 放射線被曝をもたらした事件、事故には、常に情報の隠ぺいがあった。ヒロシマ・ナガサキの被曝者データも例外ではない。検証の術はないがデータが改ざんされることも有り得る。これは、①から④の結果でもある。そのため、人々は誤った情報を植えつけられ放射線を誤って理解するようになってしまった。

 本書が国際機関や研究者のデータを極力引用しないようにしているのは、そのためである。

 

⑥一般教育に取り上げられてこなかった

     省略 


第2章 放射性物質の対処

 除染と称する移染

 住宅地、農地、山林など陸に降下した放射性物質は、地面や建物、植物などに付着しましたが、それらはその後の雨や風等により、さらに地中へ潜り込んだり、雨に流されたりしました。いずれにしても、空間の放射線量が目標値(0.23マイクロシーベルト/時)を超える場所は、放射線量を下げなければなりません。筆者の住む団地は、福島程ではないが空間放射線量が高く移染作業をしました。

 作業前に測定地点を任意に選び、空間放射線量を測定します。その後、表面の土を削り取る人と、削り取った土を埋設する穴(縦1m×横1m×深さ80cm)堀する人に分かれます。表面の土を削り取れば埋設場所の近くに運びます。しばらくすれば埋設する穴ができますから、そこに削り取った土を入れます。削り取った場所は土が少なくなっていますから、埋設する穴堀で出た土を補充します。最後に、埋設する穴の上部に土をかぶせ移染作業を終えます。最後に、作業前の測定地点で作業後の空間放射線量を測定します。この作業により、日常生活の空間放射線量は目標値を下回りますが、それでも通路際、植栽、駐輪場裏、側溝、雨水ますなど多くの地点は、目標値を超えた空間放射線量です。筆者の住む町内では、毎年11月頃に放射線量の測定をしており、平成25年12月の測定で目標値より高めの49ヶ所の平均値がやっと目標値未満になりました。これって、半減期2年のセシウム134が自然崩壊したからと言えます。それでも、目標値を超える放射線量の高い場所がまだらもように散在しています。

 また、筆者が住む団地の側に公園があり、市で除染作業をしました。除染の方法は団地の除染方法と同じ移染方法です。ショベルカーで広くて深い穴を数か所堀り、作業員が林間の土を削り取り穴に埋めます。広くて深い穴を掘るときに出た土を削り取った場所に充当します。最後に広くて深い穴に土をかぶせ除染作業は終了です。なお、公園の中に野球場があり外野は芝生です。芝生の場所は土を削り取る代わりに、芝生を根こそぎはがします。その後、新たに土を補充し芝生の種をまき、育つと元通りになりました。ただし、はがした芝生の移動先は不明です。

 福島県の高放射線量地域では、作業員が居住地の除染作業をしていますが、作業内容は筆者が住んでいる団地と変わりません。作業内容は、土を削り取り暫定貯蔵地に移動させています。削り取った土は、先々中間貯蔵地に移動しますが、そこは数百年に亘り不毛の土地となり、周りに人間も住めません。土を削り取る方法なので、田畑の土を地表から10cm削ると、養分の豊富な土が少なくなり作物の生育に適さなくなります。従って、現状の除染方法は、田畑の放射線量低減に役立ちません。また、大部分を占める山林は手つかずですから、時間の経過とともに山林から放射性物質が飛散及び水と一緒に流れ、加えて、福島第1原発から放射性物質が毎日少しづつ飛散しており、結局、居住地は放射線量の目標値を維持できず除染前の状態に戻ります。要は、放射性物質の自然崩壊を待つしか手がない状態です。

 

 汚染水の対処

 福島第1原発事故以来、メルトダウンした使用済み核燃料棒の冷却で発生する汚染水が重大な問題です。現に、高濃度の汚染水が海に流れました。

 原子炉に水を注水し続けて、なおかつ原発敷地内の汚染水を増やさない方法として、政府と東電が選択した方法が汚染水循環処理システムです。このシステムでは汚染水から放射性セシウムの除去を行い、海水に含まれる塩分も除去した上で再度原子炉に注水することで、外部から毎日水を加えなくても済むという利点があります。

 汚染水循環処理システムは、汚染水を油分装置(①) → セシウム吸着装置(②) → アレバ製除去装置(③) → 淡水化装置(④)の順に処理します。各装置の機能は、次の通りです。←B

 

(①) 先ずは油除去である。水は現場にあった様々な液体と混ざっており、油っぽくなっている。

    東芝はこ の放射性水の分離を行う。

(②) 次に予備除染:アメリカの会社Kurion(キュリオン)は、セシウムの一部を吸収することで、

    水を予備除染する。

(③) アレバは共沈という作業を行う。これは試薬を注入して残りのセシウムとストロンチウムを

    捕捉することである。放射性粒子はこれで汚泥に固まり、廃棄物として処分される。

(④) 日立は回収された海水の除塩を行い、この水がその後、循環回路で冷却系統に再利用

    できるようにする。

 

 2011年7月から汚染水循環処理システムは運用する予定でしたが、実際には、除去できたのは主に放射性セシウムで、多核種を除去できるという触れ込みだったフランスのアレバ社のシステムはまともな効果を示せず、わずか2ヶ月ほどでお蔵入りになりました。

 しかし、ここで大きな誤算がありました。当初の東電の予測では2011年6月当時に存在した12万トンほどの染水は1年近くでほぼ全量処理できて、放射能汚染水の量を大きく減らせるはずだったのです。しかしながら、2ヶ月ほど運用してみた結果、予想以上に地下水の量が多く、毎日300~500トンの水が建屋の地下に浸入して汚染水の量が増えていることがわかったのです。そのため、東電も方針を転換し、2011年8月頃には放射能汚染水は増え続けるものという考え方に立ってそのための貯蔵タンクを増やす方向に転換しました。

  次に、福島第1原発の汚染水対策として期待されたのが、東芝製の多核種除去設備 「ALPS:Advanced Liquid Processing System(アルプス)」 です。アルプスは、トリチウム以外の62核種もの放射性物質が除去できる優れた装置です。

 アルプスは、2011年9月の運用開始前の試験段階から、いくつかの問題が見つかり、その対応に予想外の時間がかかりました。その後、アルプスは順調に稼働すると思いきや、故障の連続です。2014年3月28日の共同通信は、次の記事を配信しています。

 

 東京電力は2014年3月18日、福島第1原発で汚染水から放射性物質を吸着して大幅に減らす装置 「ALPS(アルプス)」 の1系統で処理が不十分との結果が出たため、3系統全てを停止したと発表した。原因を調べており、運転再開時期は未定という。

 東電によると、この1系統で17日に採取した水からは、ストロンチウム90などのベータ線を出す放射性物質が1リットル当たり1400万ベクレル検出され、処理前の10分の1程度にしか下がっていないことが判明。通常は100万分の1程度にまで下がるため、何らかの不具合が起きた可能性があると判断した。処理されなかった水は最大1000トンという。

 アルプスは同原発で増え続ける汚染水対策の 「切り札」 と位置付けられているが、トラブルが後を絶たず、試運転の状態が2012年9月から続いている。

 

 アルプスが故障続きの連続でまともに稼働せず、汚染水貯蔵タンクの増設も限界に近づきました。ここに至り、東電は阿武隈山系から原発建屋に侵入している地下水を、山側に井戸を掘りポンプで汲み取り直に海へ放出する荒業にでました。更に、東電は2014年8月11日に 「サブドレン」 と呼ばれる建屋のすぐ近くの竪穴から汚染水もろとも海へ放出する設備計画申請を国に提出しました。当然、海への放出前に汚染水の放射性物質をアルプスで取り除こうとしますが、アルプスはまともに稼働できていません。。汚染水循環処理システムが順調に稼働しても、地下水の流入がある限り綱渡りの汚染水タンク増設作業と海への放出は続きます。増え続ける汚染水対策は、凍土壁も含め見事に失敗しました。

 

 生成原理に勝る消滅原理

 居住地の除染は、放射性物質を含んだ土を削り取り、別の場所に移動します。従って、放射性物質そのものに変化を与えているわけではなく、人間が放射性物質を移動させているだけです。ゆえに、移染と言われます。

 アルプスは、前処理設備、吸着塔及び廃棄物保管容器取扱設備で構成され、吸着塔では、除去する放射性物質に応じた吸着材(活性炭、人工鉱物、キレート樹脂等)により、放射性物質を除去します。吸着材は水を通し不純物は通さず、その不純物に放射性物質が付着しており除去します。目の細かい吸着材は、ろ過することで放射性物質が付着した不純物で目詰まりを起こすので、定期的に交換します。除染原理は、放射性物質そのものに変化を与えているわけではなく、放射性物質を水中から吸着剤に移動させているだけです。そのため、放射性物質を含んだ土及び放射性物質を吸着した吸着材の保管問題が新たに発生します。

 そもそも、1966年に日本原子力発電(株)東海発電所が、我が国最初の商業用として営業運転した時から使用済み燃料の処分が問題になっていました。48年経過しても、使用済み核燃料は深い地中に保管し、万年単位に亘る放射性物質の自然崩壊にゆだねる策です。福島第1原発事故が発生し、放射性物質が原子炉から外に拡散したため、放射性物質を土ごとかき集めるか、汚染水に含まれる放射性物質を吸着材に付着させ、使用済み核燃料と同じように、地中に保管し放射性物質の自然崩壊にゆだねる策です。

 図1から分かるように、発電前の核燃料棒は燃えないウラン238が95.5%、燃えるウラン235が4.5%であり、低速中性子を原子核に衝突させ元素転換を図り多種類の放射性物質を生成すると共に、熱エネルギーを得ています。発電に内在している放射性物質生成の原理に勝る、放射性物質消滅の原理に基づかなければ有効な対策ができません。現状の除染対応を例えると、戦車に竹やりで戦いを挑むようなもので、戦いの前から勝敗は決しています。


第3章 放射性物質の核種変換

 西洋科学(原子力工学)の核種変換論

 放射性物質の核種変換技術は、放射性物質からの放射線を消滅させるのではなく、非常に長い期間に亘り放射線を出し続ける物質を、寿命の短い放射性物質に変換させる元素変換技術です。

 原発の燃料であるウラン238は、中性子を原子核に当てると都合よく中性子を2個以上放出して核分裂反応を起こしますが、その過程で生成される放射性物質(例:超ウラン元素)は、半減期が万年単位と非常に長いです。核種変換は、高速中性子を長寿命核種に当て強制的に原子構造を変えますが、その中性子を手当てしなければなりません。図2は、中性子は電気的に中性のため直接に高速化できず、正電気を有する陽子を陽子加速器で加速し、鉛ビスマス核破砕目標に衝突させ、そこから飛び出す高速中性子を核種変換させたい放射性物質に当て、短寿命の核種に変換させる模式図です。

 

   

                        図2 陽子加速器による核種変換

                                     出典元: 「リョウマの独り言」 のブログより

 

 核種変換計画の進捗状況

 長寿命核種の分離変換技術の研究開発は、昭和63年(1988年)の 『群分離・消滅処理技術研究開発長期計画』 に基づき、日本原子力研究所、核燃料サイクル開発機構及び電力中央研究所の3機関が中心になって進めました。本計画は、昭和63年から平成12年頃までの研究開発内容を示しており、最初の4~9年を第Ⅰ期、その後の4~9年を第Ⅱ期としています。第Ⅰ期には種々の概念の評価と要素技術の研究開発、第Ⅱ期では要素技術の工学的試験や概念の実証を行いました。

 この分離変換技術は、核燃料サイクルと不可分です。図3の再処理工場では、使用済み核燃料から高レベル放射性物質を取り出し、湿式プロセスで超ウラン元素群やその他の元素群を分離回収します。(乾式プロセスは採用せず)分離回収した超ウラン元素群は、 「加速器」 により核種変換します。

 

 

 

   

                図3 オメガ計画における群処理・消滅処理技術研究開発 

                                     出典元: 「リョウマの独り言」 のブログより

 

 本計画承認後26年経過したのだから、各種変換技術が3機関の協力で実用化されていると思いきや、2013年10月23日NHKは、以下の報道をしました。

 

 文部科学省は専門家の会合で、環境への影響を数万年から100分の1程度の数百年に縮める新たな技術の開発に本格的に乗り出す方針を示し、大筋で了承されました。具体的には、使用済み核燃料から寿命の長い放射性物質を取り出し、 「加速器」 という装置で発生させた 「中性子」 を当てて、寿命の短い物質に変える計画で、実現すれば埋める場所も100分の1程度に小さくできるということです。しかし、寿命の長い物質を取り出す方法や安全性の確保など課題も多く、実現までに少なくとも数十年はかかるとみられています。

 

 この報道内容は、昭和63年(1988年)の 『群分離・消滅処理技術研究開発長期計画』 そのものであり、26年経過しても実現していないのにもかかわらず、更に少なくとも数十年かかります。つまり、消滅の核種変換技術は永久に未完です。なお、平成12年3月31日付の原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会 『長寿命核種の分離変換技術に関する研究開発の現状と今後の進め方』 資料から、放射性物質の消滅処理技術を核種変換技術に呼称変更しました。

 

 加速器で核種変換できない理由を探る

 加速器により核種変換ができることは、物理学的には机上で自明のことらしいが、26年経過しても長寿命の放射性物質を寿命の短い放射性物質に変換できない理由は、平成12年3月31日付の原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会 『長寿命核種の分離変換技術に関する研究開発の現状と今後の進め方』 を読んでも不明です。当該資料が、実現できないのは核種変換原理に問題があると述べているわけでなく、要約すれば技術的課題、安全性、開発期間、開発費用及び経済性を考慮して進める必要があるとしています。以下、門外漢の筆者が原発で長寿命の放射性物質を作り出せても、陽子加速器による原子構造変化で短寿命にできない技術的理由を探ります。

 まず、 「加速器」 という装置で発生させた 「中性子」 が、放射性物質に当たる確率を計算します。計算に先立ち、超ウラン元素(原子番号93~)を代表して   

原子番号が隣のウラン238(原子番号    92)の原子構造を図4の左図で示します。

中心の赤い部分が原子核で、図4の右図

が原子核を拡大したものです。原子核は、

パチンコ玉を結合させたようなもので、陽子92個と中性子146個から構成されていま

す。原子核(赤い部分)を中心に電子が、

波動(関数に則った動きをします。なお、

原子核と電子の間に働く力は、電気的な力

です。

 原子核の半径は7.4m×10のマイナス

15乗、原子の半径は1m×10のマイナス                 図4 ウランの原子構造

10乗程度です。原子核と原子の半径を           出典元:筑波大学の 『放射線の基礎と応用』 より

比較すると1対13500です。仮に、原子核

の直径は2.7kmになります。ゆえに、ソフトボールから半径約1.4kmの所を、一番外側の電子が波動関数に則った動きをします。この比喩から言えることは、1個の中性子が1個のウラン原子核に当たる確率はゼロです。

 次に、図4の左図の一番外側まで何個の赤丸(=原子核)で埋まるか計算すると、約2×10の8乗個です。この状態とは、ウラン原子が果てしなく重なった筒状の中心部にウラン原子核が、ぎっしり重なっていると連想できます。この場合は、中性子が筒状の中心部に来れば確実にウラン原子核に当たります。ここで、筒状の中を超ウラン元素とすると、高速中性子が超ウランの原子核に衝突すると、運動エネルギーが吸収され核種変換が行われます。筆者は、この後の超ウラン元素の連鎖反応を皆目想像できず、これ以上の考察を断念します。

 ここまで、超ウラン元素の核種変換を考えてきましたが、高速中性子をぶつける金属片は超ウラン元素100%の前提です。図1の発電後の核燃料棒には、1%程度のプルトニウム等超ウラン元素しかありません。図3の再処理工場の湿式プロセス工程で原子レベルの選別から純度100%の超ウラン元素が、分離回収できるかです。答えは、できません。 『長寿命核種の分離変換技術に関する研究開発の現状と今後の進め方』 資料を熟読すると、純度100%と言わずとも、高純度の超ウラン元素の分離回収は非常に困難であることが読み取れます。

 以上の考察から、筆者は技術的課題だけで超ウラン元素の核種変換が実現できないと考えます。

① 元素選別・・・高純度の超ウラン元素の分離回収ができない。

② 元素配置・・・①で分離回収した超ウラン元素を任意の場所に配置できない。

③ 軌道計算・・・陽子を鉛ビスマス核破砕目標衝突させ間接的に高速中性子を放出するが、

           的に向けた軌道計算は可能?

           更に、高速中性子は超ウラン元素の核種を100%変換できるのか?

 

 



読者登録

マーモンさんの更新情報・新作情報をメールで受取りますか?(読者登録について