2011/04/01 (金) 再臨界は起らない 　巷で心配られている福島原発の再臨界ですが軽水炉の燃料であるウラン235とプルトニウム239の濃度は４〜５％ほど。これを臨界に入れようと思うと、燃料を適切な大きさにして等間隔に並べ、間に高速中性子の減速剤である軽水を入れないといけないそうです。ウランが核分裂したときに発生する高速中性子は運動エネルギーが大きすぎて、新たな核分裂を起こさない。水は中性子を吸収することなく運動エネルギーを取り去り、熱中性子をつくりだすということ。 　燃料棒の融解によって制御棒のある領域から脱落したとしても、下に貯まった燃料が上で述べたような臨界を保つような条件に奇跡的に並ぶとは考えられません。また、重原子であるウラン235とウラン238の化学的性質にそれほど違いはなく、融解によってウラン235のみが濃縮されてしまうとも考えにくい。つまり、再臨界なんてほとんど起らないと言って良いのです。

2011/03/21 (月) SvとGyとBq 　残念なことに、福島・茨城・栃木などのホウレンソウや、福島の乳製品の一部から放射性同位体のヨウ素131が基準値を超えて検出されてしまい、出荷停止になりました。食品や土壌の「放射能」を表すためには、原発のときに散々聞いた「放射線量」であるグレイ(Gy)やシーベルト(Sv)とは違う、ベクレル(Bq)という単位が使用されます。自分も不勉強なもので、全然わかってなかったので、今後のためにもちょっと調べました。 　今回ホウレンソウから検出された放射能は、ヨウ素131。その量はホウレンソウ1kgあたり15,000Bq。つまり、ホウレンソウ1kgの表面（中）で、毎秒15,000個のヨウ素131がベータ崩壊とガンマ崩壊を起こし、主に電磁波であるガンマ線を放出しているということ。では、このホウレンソウを体内に取り込んで（食べて）しまうと、どのくらい被爆するのでしょうか。 　測定後すぐに、洗わずに生で食べたとします（無理ですが・・・）。それが全部体に吸収されたとします（ありえませんが・・・）。ヨウ素131（以下I131)は、崩壊するとき、次のエネルギーをもつガンマ線を放射します。括弧内は比率です。 365 keV (81.7%) 284 keV (6.14%) 81.7keV (2.62%) これを平均すると崩壊１度につき317.7 keV、電気素量1.6x10-19 Cを乗じて、5.09x10-14 Jという値が出ます。これに15,000Bqを乗じると、7.64x10-10 J/sec。つまり、これが食べた時点でのホウレンソウ1 kgからの放射線量です。体重を60kgとして、1時間あたりの被曝量を見積もると、0.046μSvです。 しかし、ヨウ素131は半減期が8.02日と短く、人間が生きてる時間で減っていきます。半減期と寿命の関係から、I131の寿命(tau)は8.02/0.693*24*3600= 2,592,000sec。放射線量はI = A*exp(-t/tau)で表されるように時間とともに指数関数で減少します。一ヶ月間経つとどうなるでしょう。これを時間積分して、S = -A*tau*exp(-t/tau)。係数を当てはめると、11.7 μSvとなりました。ん？ぜんぜん大したことないし・・・って思ってたら、厚生労働省が出しているヨウ素に関するSvとBqの換算式1Bq = 0.022 μSvと比べて30倍くらい小さいし・・・なんでだろわからん。ベータ線（電子線）を考えてないからかなあ。誰か教えてくださいm(_ _)m

2011/03/20 (日) 寄付と自粛と日本経済 　未曾有の大災害のため、未だに不明者数１万人以上いる今回の地震。がれきの下で一週間を過ごし、奇跡的に救出される人も数例あるのはせめてもの救いかと。 　何でもかんでも自粛ムード。電力不足な東京は仕方ないとして、物質的には通常の生活を送れる西日本でもイベントが相次いで中止になったり、そのせいでホテルは軒並みキャンセルが出て大変らしい。気持ちは分かるんですが、今後数年間、西日本だけで日本経済を回していかないといけない状況の中、財布の紐を緩めることはあっても締めることは無いと思うのです。 　世界中で車の生産に影響が出てるらしいです。国内だけじゃなくって、フォルクス・ワーゲンやボルボなどの欧州車も。理由はカーナビやオーディオなどの電装品。製品も部品も、かなりの量を東北地方で作っていたらしいです。ってことは、活発な消費活動は間接的な被災者支援になるのかな！？ 　今日は原発の中央制御室と２号機に電源が引き込まれたらしい。津波で海水に浸かった制御器やモーターがどこまで動くのかそれで運命が決まります。祈るような気持ちです。より震源に近くて大きな津波を受けた東北電力女川原発は多少の小火はあったものの完全に自動停止し、安全な状態らしい。そして地元住民が避難してきてるらしい・・・原発に。女川は90〜00年代の新しい原発。福島第２も同様。新潟地震で活断層の真上で無事だった柏崎刈羽も新しい。対する福島第１の１〜４号機は60年代の設計で、70年代前半に竣工した国内最古の原発。「これからは原子力の時代」とか言ってた大阪万博の時代の物なんだよねえ。立地など様々な要因はあると思うけど、やっぱり古いのがよくないのかなあと思ってしまうのです。原子力王国の関西電力にももっと古いのがいっぱい動いてます。70年製の美浜と敦賀。そういえば見学施設に行ったことがある。別に敦賀に住んでるわけでもないので所詮他人事になっちゃうのですが、低出力の古いのを潰して新しいのを建設する工事に反対はしないで欲しいです。

2011/03/19 (土) 福島第１原発 　今日までの自衛隊・消防・警察による放水作業で、３号機の使用済燃料保管庫の融解の危険性はほぼなくなり、放射線のレベルもゼロに近い値まで低下しました。本当にすごい！東京消防庁のハイパーレスキュー隊は、都内の火災を鎮圧した翌日から、福島原発での活動を念頭においた核災害鎮圧の訓練を行っていたという。本当にすごい。警察の高圧放水車が出てきたときにはだいじょーぶか？と思ってたのですが、あれはあれで４０トンくらいの水を撒いたらしいです。要は、消防庁が作戦立てながら訓練してる間の時間稼ぎだったわけですね。 　何百トンのもの水を放水した高所放水車。あれ、建設現場にあるコンクリート圧送車とそっくりですよね。三重県の建設会社が、提供を申し出たらしいです。結局は、消防庁のスーパーポンパーで鎮圧したのですが、限られたニュースを見て、民間の技術者があーでもないこーでもないと考える。感動しました。 　いわき市の孤立が懸念されています。福島第１原発から３０キロよりも遠い所に位置し、屋内待避勧告も出ていなければ放射線レベルも低い。でも、みんな怖がって近づかないそうです。食料も物資も来ず、燃料も来ないから県外に逃げることもできない。 　原発事故の影響は全世界に波及し、老朽原発の即時運転停止や、計画中・建設中の原発の一時凍結が進んでるそうです。国内でも、対災害基準を大幅に見直すために、建設中のすべての原発が一時凍結。 　原子力の力は大きいです。濃縮酸化ウラン１kgから発生する熱エネルギーは、石油約70トン分にも相当します。輸送にかかるコストや、エネルギー、安定供給の面から見ても大きな利点です。地震で停止した福島第１、第２原発の総発電量はおよそ1,000万kW。これを全部石油で補おうとすると、一日あたり30万バレル（＝35,000キロリットル）の石油が必要とか。これは10日で大型タンカーが無くなってしまう量です。これだけの膨大なエネルギーを、燃料を交換することなく４年間も出し続ける（正確には部分的に交換してくらしい）原子力エネルギーは、鉄腕アトムがいなくても、非常に膨大なものということはすぐに理解できるはず。 　化石燃料は現在の生活を豊かにしているあらゆる化合物をつくる上で最も重要かつ貴重な限りある資源であり、熱エネルギーを得るために燃やしてしまうのはもったいない、というのが化学で良く聞く話です。これがあるから、温暖化の影響を無視したとしても、一部の原発反対派が言うように全部火力にしてしまえばいいじゃない、なんて到底思えないのです。要は、これを機会に原発＝危険−＞反対なんていう安易な考えに走らず、世界が直面しているエネルギー危機について、原子力の必要性について、具体的に数字を挙げながら国民にしっかりと説明することが大切だと思うのです。そして、国も政策として電力会社を競わせたりせず、原子力や送電など国の安全保障に関わる部分は半国営にするべき。こういう危機のとき、すべてを把握できる優秀な技術者がいることが最大の安全保障なのですから。利益優先で下請けにろくに教育もせずに運転を任せっきりなんてありえない。大学にしても郵政にしても、民営化・競争原理＝良いことという欧米資本主義に偏った考え方を捨てるいい機会かと。 　最新の原発は、全ての電源もモーターも使えなくなることを想定し、内部の蒸気の力でタービンを回し、その軸出力で冷却水を送り込むポンプを駆動する緊急時冷却システムが付いているらしい。電気を使わないこのシステムだと、地震で構造体そのものにダメージを受けない限り、確実に自動的に冷却される。そういう安全設計をしっかりと周知すれば、大きな反対運動には繋がらないと期待されます。また、半ば思考停止状態の原発反対運動も今までに見たことがありますが、そういう行為が新規原発の建設を阻害し、会社に古い原発の延命運転を強いている可能性もあります。反対するなら反対するで、きちっと対案を出すのが議論というもの。お祭りではない。原発に反対する人全員が、普通の人の半分しか電気を使ってないのならまだしも、絶対そんなことないし。かくいう自分も、化学の人間として、自然エネルギーを効率良く電力に変えられる研究開発をする必要があると強く意識した瞬間でした。今後数十年かかるかと思いますが、原子力に頼らなくてもよいエネルギー政策の柱の一つになれるようなものを作っていきたいと思い、そのことを意識しながら今後の研究テーマを考えないといけないです。

2011/03/15 (火) インフラ系 　電力会社はすごいです。もう１２年も前のことですが、高校の化学部で中国電力に見学に行ったことがあります。そのとき担当の方が特に強調されたのは、電気の需給バランスの微妙さ。例えば、中国地方の山の中のある高校が甲子園に出たとする。そうすると、試合時間に皆が一斉に家に籠ってエアコンをガンガンに効かせてテレビをみる。すると電力消費量が普段と比較すると多くなるので、そこに集中的に電力を送れるように計画を立てないといけない・・・ということです。天候や気温だけでなく、経済活動や地域のイベントまでできるだけ把握し、電力の安定供給に努めているのだと知りました。 　電気は貯めることができないので、どの瞬間も需要＝供給である必要があります。しかも交流送電なので、同じ系統の中の発電機が同位相で協調運転する必要があり、位相が少し進んだ発電機は負荷が増大し、遅れるにつれて負荷は軽くなります。何らかの原因でこの流れに乗れない発電機は「脱調」を起こし、電力の安定のため「系統」から切り離されます。この負荷のバランスを、ある限られた範囲の中で原子力・火力・水力・揚水という特性の異なる発電機をコントロールしながら、負荷の高いところに確実に電気を届ける、という神業的なことを常にやっているのが電力各社なのです。仮に需要が多すぎると、多くの発電機に負荷がかかり、脱調が連鎖して大停電。少なすぎても電圧が異常になり大停電となるはず。太陽光発電の買電に消極的なのも、日照という不確定要素を送電計画に織り込むのは不可能だから。 　つまり、東京電力がやっている、需要を見ながら地域ごとに停電させ、大停電になるのを防ぐ、というのは大仕事なわけで、その上鉄道変電所にだけはピンポイントで電気を送るようにしろと命令され、担当者は大変な苦労をしているはずです。「計画停電」とはいうものの、気温と産業活動によって刻一刻と変わる電力需要。需給バランスはどっちに転んでも大停電なわけで、計画的になんてできるわけない、というのがホンネかもしれません。

2011/03/14 (月) 支援の方法 日本赤十字社のゆうちょ口座を通じて今回の震災に対する義捐金を送りました。わずか１万だけど、何かの役に立って欲しい。今後も生活に支障が出ない範囲で送りたいな。あと、これを機会に布団と毛布を買い、物資として送り出すのもいいかも。 とにかく、地震で計画停電が相当続き、株価も下がる中、西日本の人間にできることは、しっかりと働いて経済活動して日本を下支えすること、物資を増産して来たるべき復興作業に備えることかなあと思います。

2011/03/13 (日) 東北関東大震災 地震・津波で被災された方、つらいでしょうがどうかあきらめずに救助・生活再建してください。 原発の危険な作業にあたってる方、心より感謝いたします。 自分にできることといったらおそらく義援金や救援物資を役所や支援団体を通じて送ることくらいですが、精一杯協力したいです。 東京電力は計画停電を実施するという。三陸の北から南関東まで、今回の地震の規模の大きさを物語っているようです。周波数の壁があるため、隣接する中部電力との電力融通は佐久間などの周波数変換施設を含む約100万kW。ついでに長野にある関電の２水力発電所を50Hzで運転して7万kW弱稼ぐらしいですが焼け石に水。反対側の東北電力は被災地真っ只中だし、明日の不足分1,000万kWには遠く及びません。まあ、仮に東西の周波数が同じであったとしても、関西から北関東までに及ぶ送電は、位相や発電機の脱調問題が起こるのでできないのかもしれないですが。

2011/03/05 (土) 友人の結婚式 に行ってきました。最近立て続けに式への招待を受ける。ご祝儀貧乏まっしぐら！？というのは冗談として、自分の方はさっぱりなのにうらやましいっす。自分らで計画たてて、親戚や会社の先輩や友人に招待出してなんか別世界に行ってしまわれたようですよ。すごいっ！ 新郎さんにはしょっちゅう会ってるからいいとして、同期に自分のように大学に残っている人が多いので、よそに行った人も含めて話できて楽しかったです。 ちなみに明日は仕事。来週は予定がぎっしり。車屋どころか花粉症対策の耳鼻科にすら行けない日々・・・ ですが、ことし（も）花粉症があまり出ない。相当飛散してるはずなのですが、治ったのかな？もう２０年になるし。昨年の９月に体重が66kgに達して、数人から太ったんじゃない？と言われ、ちょっと気にして痩せるようにもっていきました。ランニングや筋トレなんか時間もないし続けるほど意志も強くない僕がやったこと。別にどこかで聞いたわけでもなく、ビタミン錠剤で代謝を上げつつ、摂取カロリーを少しだけ減らせば原理的には痩せるはず、ってことで始めて、現在59kg。運動もせずに食事も維持しつつ半年て７キロ減。ダイエット誌に出れるかな（笑）。体で感じるほどに軽くなったし、長年悩みの種だった慢性的な下痢がすっかりなくなったし、この勢いで花粉症も・・・と期待したいところ。 よく「体質改善」って言葉を聞きますよね。健康食品のＣＭなんかで。あんなの嘘だと思ってましたが、健康食品はともかく、何かのきっかけで思いがけない病気が治ったり、またその逆もあるんだなあと知りました。