核分裂の発見はいつ頃? エネルギー問題とは?

エネルギー問題

世界全人類が抱えているいちばん大きい問題の1つに、エネルギー問題があります。
人類は古くから家畜のエネルギーや風力(風車)・水力(水車)を
利用することを知っていました。

さらに18世紀に入ると、蒸気のエネルギーを利用する道が開け
さらに電気のエネルギーを利用することもできるようになりました。




電気のエネルギーは、光としても熱としても動力としても利用できます。
したがって竃気の消費量は年をおって増えていきます。
人々は、まず水力を利用して水車発電機を高速回転させて
電気をつくりました(水力発電)。

また石炭や石油や天然ガスなどを燃やし、その熱で蒸気をつくり
高圧をかけ、この強力な蒸気によってタービンをまわし
発電機をはたらかせて電気をつくりました(火力発電)。

しかし、水力は無限に利用できるものではありません。
日本のように高度に工業が発達し、しかも国土の狭い国では
開発できる候補地はもうほとんど残されていません。

いっぽう、石油や石炭の量もかぎられています。
いつかは掘りつくしてしまうことでしょう。
掘りつくしてしまわないまでも、必要なだけの量を賄うことができるかどうか
将来は甚だ不安であると見込まれています。

しかも電気エネルギーの消費量は急ピッチで伸びています。
たとえば、世界のエネルギー消費量は
1キログラムあたり7000キロカロリーの石炭に換算して
1949年には24億トンだったものが、15年後の1964年には
その2倍の50億トンにまで急増しました。

人類がエネルギー資源のなくなることをどんなに恐れているか
みなさんもおわかりになると思います。

こうして新しいエネルギー源の開発
たとえば太陽熱や地熱や潮力などを利用する道が熱心に研究され
一部はすでに実用化されています
(たとえばエレクトロニクスのところで述べた太陽電池)。

またエネルギーを有効に利用する道
たとえば熱を直接に電気にかえようという
いわゆる直接発電の研究もすすめられています。

しかし、それでエネルギー資源の乏しくなることを
大幅にふせぎとめることはまず無理のようです。
そこへ登場してきたのが原子力発電です。



核分裂の発見

1938年といいますから、ナチスドイツのヒトラーが政権をとり
世界中を戦争の暗雲がおおいはじめたころ
ドイツの物理学者オットー=ハーンやハインリッヒ=シュトラスマンらは
天然ウランの中にわずか0.7パーセントふくまれているウラン235に中性子をあてると
原子核が分裂(核分裂)して、原子量のより小さい原子にかわり
そのときにたいへんな量のエネルギーを放出することを発見しました。

ひき続きフランスのジョリオ=キュリー・イレーヌ・キュリー夫妻でも
同じような事実を発見しました。

原子核の中には驚くべき多量のエネルギーが潜んでいることに
人々は一斉に注目しはじめました。

ウラン1キログラムは、石炭3000トン分のエネルギーを持っているというから驚きます。

このエネルギーを利用すれば、どのように強大な破壊力を持つ悪魔の兵器がつくられるか、
ナチスドイツも、そして連合国側もただちにそのことに気づきました。

ドイツはチェコのヨアヒムシュタールのウラン鉱山をおさえました。
連合国側はあわてました。

しかし、ファシストたちの手を逃れてアメリカに亡命したイタリアの物理学者
エンリコ=フェルミ(1938年、ノーベル物理学賞を受けるためにストックホルムに行き、
そのままアメリカに脱出しました)が
1942年、シカゴ大学構内に秘密につくった実験施設で
原子核の連鎖的核分裂反応を発見するにおよんで
連合同側はナチスドイツに一歩先んじることができました。

連鎖的核分裂反応というのは、ウラン原子核が分裂するとき
中性子という粒子が飛出しますが、これがつぎのウラン原子を分裂させ
つぎつぎと分裂反心を続けさせていくことです。







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