原爆と水爆とは? 原子力の平和利用とは?

原爆と水爆

濃縮されたウラン235を瞬間的に結合せると
100万分の1秒ぐらいで、すべての原子核を分裂させることができます。

このとき、非常に大きい熱と光と放射線のエネルギーを出します。
これが、原子爆弾(原爆)です。

原爆を重水素で包んで爆発させると、その爆発の熱によって
重水素が核反応を起こし、さらに大きい爆弾となります。
これが、水素爆弾(水爆)です。

原爆は、ある程度以上大きくすると、宇宙線などの中性子によって
自然に爆発してしまうので、その大きさには、かぎりがあります。

これを制限質量と言い、それは約1~10キログラムぐらいだろうと考えられています。

ところが、水爆には、この制限がないので
いくらでも大きいものをつくることができます。




原子炉

原子核を分裂させると非常に少ない燃料で、多くのエネルギーをうることができます。

たとえば、ウラン1キログラ厶の核分裂によって出るエネルギーを熱量でいうと
約200億カロリーになります。

これは、3000トンの石炭が燃えて出す熱量と同じです。

また、これを電気とくらべると
100ワット電球を3万年つけっぱなしにできるエネルギーです。

そこで、このエネルギーを平和的に利用することが考えられました。

それには、ウランの核分裂を、ゆっくりと起こす装置をつくることです。
これが、原子炉の燃料には、天然のウランをそのまま使ったり
少し濃縮したウランを使ったりします。

原子炉では中性子がさかんに発生しますが
この中性子は、物質を突き抜ける性質が強いので非常に危険です。

そこで、中性子が外へ飛び出さないように
原子炉の本体を、いろいろの材料で包んであります。

原子炉では中性子がウラン238にとらえられて、ウラン239になり
これがベータ線を2回出して、プルトニウムという元素になります。
さらにこの元素も分裂する性質があります。
このようにして分裂が続きます。

したがって、原子炉ではウラン235ばかりでなく
その40倍もたくさんあるウラン238も燃料になります。



プラズマ

ほとんどの気体の分子が、+と-の電気にわかれている状態をプラズマと言います。
非常に高い温度の中でプラズマをつくり、重水素の核融合反応を起こさせると
たくさんのエネルギーが生じます。

このエネルギーを平和的に利用しようと、研究がすすめられています。

原子力の平和利用

原子炉をつくる目的は、2つあります。

その1つは、熱を利用して、発電所のタービンや船の動力に使うことで
もう1つは中性子を利用し、人工放射性元素をつくりだすことです。

発電所や船では、原子炉でえられた高熱で
蒸気をつくり、その蒸気で、タービンをまわします。

発電所のタービンは、発電機につながってしますから
ここで電気を起こすことができるわけです。

いっぽう、中性子の利用として原子炉でつくられた人工放射性元素は
農業・工業・医学・学術研究などに応用されています。

たとえば、農業の面では、植物の種子を放射線でてらし
突然変異を起こさせ、品種を改良するのに応用されています。

工業の面では、金属、たとえば歯車などの減り具合を調べたり
またダムの水もれなどを調べるのに利用されています。

医学の方では、がんの治療などに、さかんに利用されています。







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