核子とクオークを見直してみた。

面白いことに、核子やクオークは接近しても重力で衝突する事態にはならないとわかっている。

もっとも核子はあえてぶつけたら衝突するのだが、それには相当なエネルギーが必要だ。

何かの作用が働いて、衝突しないようになっているとしか考えられない。

となると、この何らかの作用は斥力と考える方が自然だ。

では、この斥力の正体とは何だろう。

すべての物質には大小の違いはあっても、重力場が伴っている。

では、この重力場はどのようにして発生しているのだろうか。

ありとあらゆる物質には、絶対零度になってもなくならない物質波がある。

この物質波によって、時空の振動が生じて重力波が発生している。

重力波の伝播現象が重力であり、重力場でもある。

物質波によって、時空にポテンシャルが蓄積しそれが解放されて重力波が生じる。

恐らくクオークや核子ほどの大きさだと、周囲の重力ポテンシャルが何らかの形で弾性力を発揮し相互の衝突が回避されている。

クオーク間の引力は離れるほど強まるのではなく、個々のクオーク表面の重力ポテンシャルの弾性が弱まるのだ。

結果として、クオーク間の引力の方が勝る。

クオーク自体は軽いのだが、周囲のポテンシャル領域のエネルギーが持つ仮想的な質量の作用もまた加わっているのかもしれない。

クオークの閉じ込めには、まだ謎は多いがグルーオンの到達距離にクオーク間の距離が何らかの形で制約を受けているのは確かだろう。

ただ言えるのは、軽いはずのクオークから陽子や中性子の重さが産まれるメカニズムの中にクオーク閉じ込めの原因が隠れているのは間違いない。

陽子や中性子からなる原子核の質量が、核子の質量の合成より軽いのと対照的であることが核分裂が起きやすい理由だろう。

原子核の結合エネルギーが核子の質量欠損によるので、核子のエネルギーが励起されると結合エネルギーに打ち勝って核子が飛び出す。

クオークは、本当に軽いのだろうか。

もし本当のクオークの質量はもっと重いので、質量欠損によって生じた結合エネルギーを振り切るのが容易でないとしたらどうだろう。

重い物資ほど慣性質量が大きいので動かすのに強力な力がいるとしたら、軽いはずのクオークと核子の質量の差もクオークの閉じ込めも説明が付くのではないか。

これはあくまでも仮説だが、新しい理論を苦労してひねり出すよりはましなのではないか。

そうしたら、クオーク間の弾性力の大きさも理解が容易になるのではないか。

草の根の交流による平和のネットワークを追求しないのはなぜだ。

世界の平和は、誰もが望んでいる。

だが、なかなか実現しないのはなぜだ。

発想の転換ができていないからだ。

草の根の交流による平和の構築こそ、カギを握るのだ。

そして、その可能性をぶれることなく追求するのだ。

抑止力による平和の確保という発想は、力のバランスを崩す新たな勢力が登場すればもろくも崩れ去る。

例えば清国を破った新興国家日本の登場は清国の植民地化競争を産んだが、それは当然日本の参加という不確定要素を巻き込むことになっていく。

制御不能な抑止力行使の事態の連鎖によって、第二次世界大戦はある意味起こるべくして起きたと言えるのだ。

神の領域に入った科学や技術は悪用や乱用や軍事利用によって、見方によっては核兵器を上回る恐怖をもたらす兵器の開発につながる。

そうなれば核兵器の禁止が実現しても、新たな恐怖の均衡を模索する状況を誘発してしまう、

ついていけないと痛感した国の中には、相手の国の不満分子を挑発してテロリストによる恫喝に走るところも出る可能性もある。

そしてテロリストの暴走が、新たな恐怖の連鎖を生み出す。

抑止力行使による平和の確保と言う発想は、報復と恐怖の制御不能な連鎖を産むことが懸念される。

だとしたら、たとえどんなに時間がかかるとしても対話による平和の確保を追求した方が良い。

野党外交や民間外交を含む、多層的で重層的な草の根の交流による相互理解の深まりを追加するのだ。

かつて王侯貴族たちは婚姻関係のネットワークによる平和の確保を追求したが、今度は民間レベルの親密な関係のネットワークによる平和の確保を追求するのだ。 

愛する人を守るために平和の確保を追求し戦争を阻止する草の根交流の連鎖による、世界的な秩序の維持を実現するのだ。

そして兵器を全廃して、それに使っていた資金や資源は国境を越えた助け合いのために使うのである。

相互理解と相互信頼が崩れたら戦争になるという恐怖の連鎖によって、平和の確保を追求する競争になれば環境問題の解決や貧困問題や格差問題の解消が国際連携による推進が実現するなら戦争など馬鹿馬鹿しいと思う世代がやがて多数を占める時代になる。

その日は必ず来るし来させなければならないと言う合意がつくれるか、私たちの決意と決断が試される。

能もまた陰陽である。

能は、江戸時代になると幕府の式楽として演じられるようになる。

そこで、なぜ能が幕府の式楽とされたのか考えてみる。

式楽とは、貴族や武家などの儀式に用いられる芸能のこと。

式楽には、平安時代の宮廷における雅楽や寺社の行事における音楽なども含まれる。

しかし、江戸幕府が猿楽特に能楽を式楽と定めたことから、式楽と言えば猿楽をさすことが多い。

能の正式な上演形式は、「五番立」という一日五番と定められている。

能の演目は「神男女狂鬼」、即ち「脇能物」「修羅物」「鬘物」「狂物」「切能物」の5種類に分類されている。

この「五番立」に先立って演ずるものと位置付けられるのが、「翁」である。

「翁」は、正式には「式三番」という「能にして能に非ず」と言われる神事・祈祷曲である。

おもに正月や慶事に上演され、国家の安泰や五穀豊穣などを祈念する。

「翁」の構成は大きく分けて、諸役の登場、露払いの舞、白い翁による祝言・祝舞、地固めの舞、黒い尉による祝言・祝舞となる。

「式三番」は、あくまでも神事のためとされてすべての演者は精進潔斎をして臨む。

「式三番」というのは、三柱の神からなる造化三神を連想できる。

神聖とされる儀式や行事には、神聖とされる三がしばしば表される。

様々な面で通常の能や狂言とは異なった特殊なもので、能が式楽とされる一番の理由といっていい演目である。

秘すれば花と言う能に対して、幕間の狂言は人の滑稽さを即興劇として演じる。

つまり能を陰とすれば狂言は陽となり、通して演じられる舞台全体は陰陽合一の太極を表すことになる。

能と狂言は陰陽合一の太極を表すからこそ、儀式に奉納される芸能の主役となりえたのだろう。

さらに、演目は能と狂言で九つだが「翁」を加えると十になるし、「翁」は「式三番」とも呼ばれるのでそうなると十二となる。

十と十二とくれば、十干十二支も連想できる。

幽玄が注目される能だが、裏には陰陽思想があるとしか見えない。

これは、決して偶然ではないだろう。

以下に、「脇能物」「修羅物」「鬘物」「狂物」「切能物」について説明する。

詳しいことは専門の書やサイトに述べられているので、さらに知りたい人はそちらを当たって欲しい。

今回は、the能.comを参照させていただいた。

五番立の番組はそれぞれ一曲ずつ選び、「神男女狂鬼」の順に並べて作る。

そして幕間に、狂言が演じられる。

「脇能物」は、「神・男・女・狂・鬼」のうちで「翁」の次に最初に演じるべきとされた曲である。

「脇能」という名称は、「翁」の脇に置かれる曲という意でつけられたとされる。

「高砂」「老松」「賀茂／加茂」など、神を扱った祝言性の濃い内容の曲が多いのが特徴となる。

「修羅物」は、「二番目物」ともいう脇能に次いで二番目に演じるべきとされた曲のこと。

修羅とは阿修羅の略であり、仏教の世界観では修羅道は常に戦いの続く世界とされる。

戦とともに一生を送り、死後、修羅道に堕ちたとされる武者の姿が描かれることが多い。

「田村」「通盛」「頼政」など男武者が主人公の曲が多いが、「巴」という女武者の曲もある。

「鬘物」は、「三番目物」ともいい脇能、修羅能に次いで三番目に演じるべきとされた曲のこと。

幽玄の趣がある美女や天人が登場し、みやびやかな舞を舞う趣向の能が多い。

三番目物には典雅な男性貴族や、神さびた姿で現れる老体の樹木の精が主人公の曲なども含まれる。

「狂物」は、「雑物」「雑能」「四番目物」ともいい四番目に演じるべきとされた曲のこと。

「神・男・女・鬼」のいずれにも属さない曲趣のものは、すべて四番目物に入れる。

様々な原因で精神が揺れ動く、いわゆる物狂いの人物の物語が多いことから「狂物」の名称をつけるとされる。

「切能物」は、「切能」「五番目物」ともいい狂物に次いで五番目に演じるべきとされた曲のこと。

一日の演能の終わりに演じられるので、物事の終わりを意味する「切り」をつけて「切能」と呼ぶ。

祝意を込めた曲や、見た目の華やかさを楽しめる鬼退治的な物語が多い。すべての曲に太鼓が加わってテンポよく演じられる。

福島第一原発事故の処理水とはどんなものなのか。世界のメディアは”Radioactive water（放射性の水）と呼んで報道しているが。

中国は原発の処理水を、今回の福島第一原発事故の処理水より出していると言う人がいます。

通常運転されている原発の処理水と、直に放射性物質に触れている事故後の処理水では質が違う事を無視しているのです。

だから、通常の原発の処理水と区別して汚染水と多くの外国メディアが報道するのです。

しかも通常の汚染水と区別するために、世界のメディアは”Radioactive water（放射性の水）と呼んで報道しているのです。

まず、基本的なおさらいをします。

放射線とは、高い運動エネルギーをもって流れる物質粒子（アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、重イオン線、中間子線など の粒子放射線）と高エネルギーの電磁波（ガンマ線とX線のような電磁放射線）の総称をいいます 。

放射性物質とは放射線を出す物質であり、放射線を出す能力が放射能です。

原発の冷却水は直に放射性物質に触れていないが、放射性物質から出ている放射線にさらされている可能性があるのです。

通常の原発の処理水とは、放射線にさらされた可能性のある冷却水を環境への影響が極めて低い状態にした水です。

だから、原発事故の汚染水と区別が必要だってわけです。

いわゆる放射能汚染とは、放射性物質による汚染を指すのです。

原発事故で直に放射性物質に触れた水は、正確には放射性物質に汚染された水という事になります。

どのような放射性物質が、どれくらいの分量や濃度で残っているかそれが問題になるのです。

汚染水と呼んでいる政党や政治家への敵対心を、維新は剝き出しにしています。

彼らを勝たせたら、日本人は世界からバカにされるだけなのでしょうね。

恒星は核融合で光ってなんかいない。

恒星では天体の中で核融合が起きていると言うが、本当なのでしょうか。

一般的には、小型のプラントでできないことは大型プラントでも難しいのです。

実験室ではできても、工業化のための実験プラントで同じ事をするのも、そう簡単ではありません。

何故ならば、大型化すれば繊細な制御がより困難になるからです。

天体の中で実現している核融合を地上の小さな空間でやるから困難なのだと言うが、実は核融合と言うのは極めて繊細な制御が必要な過程だとと研究を重ねれば重ねるほど明らかになっているのです。

核融合は、規模が巨大化すれば制御はより困難さが増すでしょう。

巨大な天体は磁場も強力だが、ガス天体モデルで強力な磁場がどうしてできるのかは、上手く説明できるとは思えないのです。

むしろダイナモの方が、なぜ強力な磁場が巨大な天体にできるか説明は簡単でしょう。

それに恒星の磁場はたいていループ状、つまり磁場の繋ぎ変えで蛍光灯のように大気が光ると言えば説明は簡単になるのです。

そして、強力な磁場の発生はダイナモでも十分説明ができるのです。

ペテルギウスには巨大な瘤があるが、ガス天体モデルではこの瘤がなぜできるのかなぜなかなか消えないのかの説明不能でしょう。

核融合は極めて繊細な制御が必要だが、ガス天体モデルではガスの動きの計算はスーパーコンピューターでも使わないとまず無理です。

地球の１００Kmの厚さの大気でさえ、スーパーコンピューターが計算には欠かせません。

それよりもさらに大気が厚いなら、もっと動きは複雑になるはずです。

対流もあれば、極地と赤道でのずれもあります。

周囲にほかの天体があれば、大気の動きはもっと動きは複雑になるでしょう。

ガス天体のように大規模化すればするほど、核融合の持続可能な条件や状態の維持は困難さを増すのは、当たり前すぎると言えるでしょう。

核融合は実現は可能かも知れないが、天体の中では恐らく絶望的に無理でしょう。

恒星がなぜ光るのかは、ダイナモで発生した磁場が時点によってねじれてループ状になり繋ぎ変えが起こることによって大気が蛍光灯のように光ると見れば十分に説明できるのです。

それに、大きいからと言って恒星になるとは限らない事も明らかになってきました。

大きくなれば核融合で光りだすという、従来の説では説明が付かないのです。

それと、重力だけでガスが塊を作って天体が生まれるというのも、説明に無理があります。

その重力発生源は、どうやってできるのでしょうか。

むしろ、プラズマの球が周囲のガスを引き寄せて天体ができると言う方が簡単ではないでしょうか。

ガス天体はＳＦだった？！

恒星と惑星の区別が揺らいでる事をご存知でしょうか。

日経サイエンス2001年３月号に面白い記事があります。

恒星と惑星の差は大きさではないらしいと言うものです。

太陽系外惑星は、本当は恒星？
著名研究者の説で論争巻き起こる

似たような情報は、NASAからも出ています。

古典的な系外惑星検出法がついに成功
【2009年6月2日 NASA JPL】

発見されたのは、恒星と惑星の直径がほとんど同じという奇妙な惑星系であると報告されています。

そうなると、恒星と惑星の差はどこにあるのかと言う声も当然出てきます。

一番目につくのは、磁場の形です。

惑星の磁場はトーラスと呼ばれるドーナツ状の形なのに対し、恒星の磁場はまるでループカーペットを敷き詰めたかのような状態になっています。

では、恒星の磁場の形はループ状が基本化と言うと、そうではなく、自転などの影響でトーラス状の磁場がねじれていることが明らかになっています。

太陽の明るさは、黒点の極大期に明るく極小気に暗くなります。

黒点自体は周囲より低温なので暗く見えている現象なので、黒点が多くなると暗くなりそうなのに、多い方が明るいのです。

これは、黒点が多い時は強力なループが沢山出来ていると見た方が良いでしょう。

太陽表面の光球に比べてコロナははるかに高温なので、光球からコロナへのエネルギーの移動は非熱的過程と見ないと説明がつきません。

そこで、磁気と極小フレアが候補に挙がるが、絞り込みができません。

これは、両者を統一的に説明する必要があるためでしょう。

恒星の磁場はＳとNが対になるループが基本である以上、敷き詰められたループによって恒星の大気が発光していると見る事ができます。

ＬＥＤなどに替えられつつある照明に電球や蛍光灯があるが、恒星の大気はループ状の磁場によって蛍光灯と同じ原理で光っています。

フレアはループ状磁場のリコネクション、つまり、繋ぎ直しによって生じます。

このフレアもまたコロナにエネルギーを運んでいる訳ですが、黒点が多いと言う事は強力な磁気ループが多くできた結果、フレアもまた活発に発生してより効果的にエネルギーがコロナに運ばれていると言う事です。

だが、黒点に極大期と極小期があるならば、それは、ループ状磁場の維持は実は恒星にとってしんどいのだと言えるでしょう。

磁場の形の基本がトーラス状であって、ループ状ではないと言うことをまず踏まえて天体観測をするべきであると言えるでしょう。

さらに、恒星がガス天体であると見たら、説明できない天体もあるのです。

ベテルギウスは、おおいぬ座のシリウス、こいぬ座のプロキオンと冬の大三角を形作る事でも知られています。

このベテルギウスには、巨大な瘤がありしかも長期的に存在しています。

これは、ベテルギウスをガス天体と見ると説明不能になります。

ベテルギウスは実は天に浮かぶ巨大な泥水の球体であると見れば、矛盾なく説明できます。

ベテルギウスの表面は泥水が宇宙空間との温度差で冷えて固化していて、その一部に出来た亀裂から膨大な量の泥水の噴水が吹き上がり、ベテルギウスの強力な重力によって宇宙に拡散せずに表面近くに留まって大きな瘤になっていると見れば良いわけです。

近年の研究で、プラズマは気体中だけでなく、液体や固体の中でも発生し存在できることがわかっています。

水分子には極性があり小さな磁石と見る事が可能なので、水分子の強力な流れは磁場の流れとなるわけです。

実際にはランダムに水分子が向いた状態であるために磁気的な中性になる場合が多いが、ちょっとだけバランスが崩れれば、水分子の強力な流れは磁場の流れとなります。

自転が回転する磁場を生み電場が生じ、結果として電磁場に天体内部は満たされていきます。

回転磁場が電流を生み、天体に極性が生じて全体はトーラス状の磁場に包まれることになります。

実際の天体の内部はもっと複雑なので、説明はもっとややこしくなるけど、原理は基本的には今見てきたとおりです。

限りなく無重力に近い宇宙空間に浮かぶガス球体は、物凄い低温の空間に浮かんでいる以上冷却され、液状化していると見る方が自然だし、水は宇宙で意外とありふれた存在であることが明らかになってきたので、天体は基本的にはみな、泥水の球体と考えたら無理なく説明できます。

つまり、核融合で光り続けてるガス天体などといった存在は、壮大な空想科学だったと言えるでしょう。

宇宙空間に浮かぶ天体は皆、泥水のお団子なのです。

ヘリウム発生と発電と常温核融合と国際特許？

2012年暮れからヘリウム不足が報じられているけれど、なんと、こんな記事載せているブログ見つけました。

実は、常温核融合関連記事を探して偶然見つけたのです。

長いので、気になったところだけ紹介します。

特に気になったのはここです。

固体核融合（常温核融合）が存在することを立証したものとして世界的に有名である。

常温、つまり室温と思って良いです。

これで国際特許ですって。

確かめたい方は、特許検索サイトで出願人とか権利者の欄に荒田吉明と入れて検索してみてください。

その中の、特開2010-014629　ヘリウムガス発生装置およびヘリウムガス発生方法がこれです。

しかも、熱エネルギー発生装置と言ってるから発電まで視野に入れているようです。

2011年1月 3日 (月曜日)
【特許】ヘリウムガス発生装置およびヘリウムガス発生方法

http://solid-fusion.blog.ocn.ne.jp/blog/2011/01/post_9c66.html

荒田吉明先生が、平成２０年７月４日に出願された特許が、平成２２年１月２１日に公開されたことが分かりました。

全項目
(19)【発行国】日本国特許庁（ＪＰ）
(12)【公報種別】公開特許公報（Ａ）
(11)【公開番号】特開２０１０－１４６２９（Ｐ２０１０－１４６２９Ａ）
(43)【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
(54)【発明の名称】ヘリウムガス発生装置およびヘリウムガス発生方法

(57)【要約】
【課題】大量のヘリウムガスを容易に発生させることが可能な実用的なヘリウムガス発生装置を提供すること。
【解決手段】ヘリウムガス発生装置１は、ヘリウム成分を含む重水素ガスを重水素透過性を有する壁を透過させることにより、高純度の重水素ガスを発生させる第１の装置１０と、重水素超吸収性を有するＰｄ含有合金の粉末に前記高純度の重水素ガスを供給することにより、前記粉末の内部でヘリウムを発生させる第２の装置２０と、前記粉末を加熱することにより、前記粉末の中のヘリウムを前記第２の装置の外部に排出する加熱装置４０と、前記第２の装置から排出されたヘリウムから高純度のヘリウムガスを発生させる第３の装置３０とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大量のヘリウムガスを容易に発生させることが可能な実用的なヘリウムガス発生装置およびヘリウムガス発生方法に関する。

【背景技術】
【０００２】
電気分解を利用して超高圧の重水素ガスを生成する方法が知られている（例えば、本願発明者による特許文献１を参照）。この方法は、「超高温核融合」と「固体核融合（常温核融合）」の開拓者として本願発明者を紹介した米国科学技術誌”２１ｓｔＣＥＮＴＵＲＹ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ”（１９９５）においても紹介されている。この方法に用いる重水素ジェネレータの構造は、本願発明者によって後に”ＤＳ－カソード”（”Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃａｔｈｏｄ”）と命名される熱エネルギー発生装置の構造と実質的に同等であり、本願発明者の長年にわたる熱核反応に関する研究の源流となっている。
【０００３】
本願発明者によって開発されたＤＳ－カソードは、固体核融合（常温核融合）が存在することを立証したものとして世界的に有名である。現在では、固体核融合（常温核融合）の研究者でこれを知らない者はいないほどである。例えば、本願発明者による特許文献２には、ＤＳ－カソードを用いて固体核融合（常温核融合）を生じさせることにより、熱エネルギーを発生させる方法が開示されている。

【特許文献１】米国特許第５，６４７，９７０号
【特許文献２】国際公開第９５／３５５７４号

星は氷から生まれた？太陽は本当にガス天体か。その２

氷が惑星の形成に大きな役割を果たした可能性があると指摘する研究が、日本から提起されました。

　恒星と惑星の区別は、大きさだけではできないという報告もありますよね。

さらに、大きい割に重力が小さいところからガス天体と見なされていた惑星から、次々と候補の星が外されていっています。

今まで木星型ガス惑星に分類されてきた天王星と海王星は、いまでは天王星型惑星に分類しなおされ巨大氷惑星、別名アイスジャイアント、氷の巨人、英語名ice giantと呼ばれるようになっています。

木星についても、中心核の周囲には、微量のヘリウムや水の氷を含む厚い水素の層が広がっていると考えられ、それは木星半径の78%に相当と見られるようになってきました。

深い部分は液体の金属水素が 40,000 km 程の層を成し、その上部にはやはり液状の水素分子が約 20,000 km の厚さで覆っていると想定されています。

　木星に彗星がぶつかったとき、大量の水も観測されましたね。

木星にも氷の層があり、大量の水もある、つまり、氷によって生まれた惑星に含めても問題ない可能性があるわけです。

　恒星か惑星かは、大きさで決まらない。

　つまり、半径の78%が微量のヘリウムや水の氷を含む厚い水素の層である木星のような内部構造を持った恒星も、ありえる。

太陽は、核融合にしてはニュートリノが少ない上に、黒点などから大量の水分子が確認されています。

　太陽表面の温度の割に、コロナが高温なのも不思議ですね。

1995年、キット・ピーク国立天文台は、太陽表面全体に水分子を観測しています。

水蒸気の仕業であれば、謎は解けますよ。

　太陽も、氷が生んだ惑星になるはずだったのが、磁気の関係で光って恒星になってしまった。

ありえますよ。

強誘電性の氷が惑星を進化させた - JAEAなどが惑星形成の新説を提案
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/09/06/115/index.html

2011/09/06

日本原子力研究開発機構(JAEA)などの研究グループは、中性子回折の実験から、低温で形成された強誘電性の氷が、従来の予測より高い温度でも微小な領域に残留することを発見し、それを(氷の)「メモリー」と命名したことを発表した。

同成果は、JAEA量子ビーム応用研究部門の深澤裕研究副主幹、東京大学大学院理学系研究科の大学院生荒川雅氏(現、九州大学大学院理学研究科助教)および鍵裕之教授、米国オークリッジ国立研究所(ORNL)の共同研究によるもので、米国地球物理学連合の学会誌「Geophysical Research

Letters」に掲載された。

今回の研究は、中性子散乱日米科学技術協力に基づきJAEAがORNLの100MW級の研究用原子炉(High Flux Isotope Reactor:HFIR)に広角中性子回折装置(Wide Angle Neutron Diffractometer:WAND)を設置して行ったもので、最近の惑星探査や天体観測で存在が確認されるようになった宇宙や太系惑星のさまざまな氷について、その構造と性質を明らかにすることを目的として実施された。

ORNLのHFIR(赤色部分)とJAEAが設置したWAND(青色の装置)の様子

一般的な氷の中の水素原子の配置は無秩序だ。

無秩序な原子は温度が下がると熱力学第三法則に従い規則的に配置(秩序化)するが、氷の場合は57K(約-216℃)から62K(約-211℃)の限られた温度で秩序化が観察されていた。

中性子は水素に敏感であり、水素の塊とも言える氷では、中性子ビームを用いることで、その構造を詳しく調べることができ、普通の氷(氷I)の結晶構造もORNLで初めて解明された。

(a)が水分子の模式図。(b)が通常の氷(氷I)の結晶構造。(c)が強誘電体の氷(氷XI)の結晶構造

今回の研究では、さまざまな温度で長い時間経過させた氷試料の構造の変化を時分割中性子回折法で測定し、温度の履歴と水素秩序化の関係を調べた。

その結果、過去に秩序化した経験のある氷には、150K(-123℃)の従来よりも高い温度でもナノスケールの微小な領域に秩序構造が残留(メモリーが存在)していることを発見した。

中性子回折の実験で観察された「氷のメモリー」の一例。

散乱角40.2°付近に中性子回折の強いピークを示す白と青色が見えるが、このピークの存在は、図2(c)の様に水素の配置が片方に揃って秩序化していることを示しすものである。

(ア)は最初に60K(-193℃)で40時間経過させ、段階的に温度をあげた氷のデータ。

低温から少しずつ温度を上げると図2(c)の様に水素が揃って秩序化し、さらに大きな水素秩序氷が得られる。

秩序化すると図2(c)の赤い矢印で示す電荷の偏りが出来て、電位差を持つ電池のような氷(強誘電性氷)になる。

(イ)は温度を100K(-173℃)まで上げたもので、青色が消えている。

これは、大きな秩序氷が消失したことを意味しており、70Kで数十時間経過させたところ、通常はこの温度で水素が秩序化することは無いが、ここでは直ぐに青色に変化したことが確認された。

(ウ)でも同様の現象が見られ、通常は水素が秩序化することの無い温度域にも関わらず、秩序化が観察されたことが示された結果となる。

この残留構造は「氷のメモリー」と命名された

何故、氷に「メモリー」が存在するのかについて研究グループでは、水素結合がネットワークを形成するため水素原子が動きづらくなり、ナノスケールの微小な水素秩序領域が残留するためと推測している。

水素秩序構造は熱力学第三法則に合致した構造で、無秩序構造よりも安定している。

水分子は狭い場所や少数の集団として存在した場合、高温でも秩序化すると理論的に考えられてきたが、実験的にその証拠を捉えたことはこれまでなく、今回の「メモリー」の発見は、水分子が小さな集団を作った場合は分子の向きが揃ってきれいに並んでいることを示す世界で初めての実験結果で、理論研究と合致するものであるという。

氷のメモリー(微小な強誘電性氷)の概念図と太陽系で強誘電性氷が存在可能な領域。

水色は「メモリー」効果により、微小な強誘電性氷が存在可能な領域。

これまでは橙色の領域(57-62K)でのみ、強誘電性氷が生成されるものと考えられていた

そして、この発見は構造物性としての意味に加え、宇宙や地球の進化と密接に関わることとなると研究グループは指摘する。

それは、太陽系が形成される際には広い領域に小さな氷粒が大量に存在していたと考えられているが、その氷の多くが秩序化していて強誘電体(強誘電性氷)であることを意味するためである。

強誘電体は電気的に強い力で結合するため、氷同士で合体成長したり他のイオンを引きつけることが可能であることから、これが宇宙の物質進化に大きく影響を与えると考えられるという。

ナノスケールの水素秩序領域は150K以下で存在していると考えられるが、太陽系の大部分の氷の温度も約150K以下であり、こうしたことから、太陽系に広く分布する多くの氷が強誘電体と考えられ、例えば冥王星、そして「はやぶさ2」が目標の候補としている小惑星帯にも強誘電性氷が存在する可能性があるという。

そのため、研究グループでは、強誘電体氷が合体したり、周りの塵を引きつけたりすることで惑星の形成が促進されたという新説が提案できるとしており、今後、大強度陽子加速器施設(J-PARC)からのパルス中性子を用いて、「メモリー」の構造と物性の詳細を調べることで、惑星形成や物質進化の謎の解明を目指すとしている。

当事者のプレスリリースがこれです。
http://www.jaea.go.jp/02/press2011/p11090501/index.html

平成23年9月5日

独立行政法人日本原子力研究開発機構
国立大学法人東京大学

氷に「メモリー」があることを発見
－惑星進化の謎解明に期待－

【発表のポイント】
中性子ビームを用いて氷の新しい性質である「メモリー」を発見

「メモリー」の効果により、宇宙には大量の強誘電性氷が存在する仮説を提案

氷の「メモリー」効果の理解が進むことで、惑星進化の謎解明に期待

独立行政法人日本原子力研究開発機構(理事長 鈴木篤之。以下「原子力機構」)量子ビーム応用研究部門の深澤裕研究副主幹は、国立大学法人東京大学(総長 濱田純一)大学院理学系研究科の大学院生荒川雅氏(現、九州大学大学院理学研究科助教)及び鍵裕之教授、並びに米国オークリッジ国

立研究所(以下「ORNL」)と共同で、中性子回折１)の実験から、低温で形成された強誘電性の氷２)が、従来の予測より高い温度でも微小な領域に残留すること(氷の「メモリー」と呼称)を発見しました。

通常我々が目にする氷の中の水素原子の配置は無秩序です。

一般に、無秩序な原子は温度が下がると熱力学第三法則に従って規則的に配置(秩序化)しますが、氷の場合は57ケルビン(K)３)(約マイナス216℃)から62 K(約マイナス211℃)の限られた温度で秩序化が観察されていました。

今回、ORNLの研究用原子炉(HFIR)に原子力機構が開発した中性子回折装置(WAND)を設置し、様々な温度で長い時間経過させた氷試料の構造の変化を時分割中性子回折法で測定し、温度の履歴と水素秩序化の関係を調べました。

その結果、過去に秩序化した経験のある氷には、150 K(マイナス123℃)程の高い温度でもナノスケールの微小な領域に秩序構造が残留していることを発見しました。

秩序化した氷はプラスとマイナスの電荷の偏りが生じた強誘電体となります。太陽系の大部分の氷の温度は約150 K以下です。

そのためこれまでは水素原子の配置が全く無秩序になっている通常の氷と考えられていましたが、今回の実験でその多くが「メモリー」の効果によって強誘電性氷であると見なすことができます。

強誘電体は電気的に強い力で結合するので、以上のことから強誘電体氷が合体したり、周りの塵を引きつけたりすることで惑星の形成が促進されたという新説が提案できます。

「メモリー」を持つ氷は太陽系に広く分布しており、今後、大強度陽子加速器施設(J-PARC)からのパルス中性子を用いて、この性質の理解を深めることで、惑星形成や物質進化の謎の解明が加速されるものと期待されます。

本研究成果は、米国地球物理学連合の学会誌Geophysical Research Lettersに「The existence of memory effect on hydrogen ordering in ice: The effect makes ice attractive」として掲載されます。

太陽は本当にガス天体か。その１

かつては天王星、海王星もガス天体に含めていたが、現在では別の巨大氷惑星として天王星型惑星に分けられています。

また、木星についても、大気の下方は１０００℃以上でガスは液化していると見られるようになってきました。

木星の表面と中心核の中間領域では、高熱１万℃と高圧で水素は液体金属になっていると考えられています。

つまり、惑星では大きさの割に重量の測定値が小さいためにガス天体と見られてきた天体は、もはやガスの塊とは言えなくなっているのです。

　さらに、大きさで恒星か惑星か、簡単に判断が付くと言っていた話も、昔話になりつつあるのでしょ。

大きさで、恒星か惑星か決められないならどうなります。

　木星のような中身の恒星が見つからない保証は、全くないと言い切れない。

じゃあ、太陽で考えてみましょう。

現に私たちの太陽系の中心の恒星である太陽も、核融合にしてはニュートリノが少なすぎるのです。

そこで、最新の仮説はこれまでの宇宙論は見直しが迫られる可能性があると触れるところまできています。

太陽研究で、天文学者を悩ませるのはニュートリノの発生数だけではありません。

太陽から、分子の形で水が見つかっているのです。

1995年、キット・ピーク国立天文台は、太陽表面全体に水分子を観測しています。

　それ、太陽の大気中でしょ。

そうとばかりもいえません。

イギリスのロンドン大学では、オルグ・ポリアンスキー教授たちが太陽黒点で大量の水分子を検出しているのです。

最先端の精密装置が、それを可能にしました。

太陽が核融合だとしたらどうしてこうなるのか、説明が難しいのが温度の問題です。

太陽表面は6000℃、その外の彩層は1万℃、さらに外のコロナは200万℃。

　太陽が核融合なら、分布が逆なはず。

収縮しつつある原始星の中心温度が約250万 Kを超えると、初めて核融合が起こるといいます。

中心の温度が約1,000万Kを超えると、水素核融合を起こして恒星となるとされてきました。

ちなみに太陽の中心は、1,500万Kと見られています。

Kは、ケルビンと読み絶対温度の単位で、摂氏の値に273.15を足すと得られます。

言い換えれば、ケルビンの値から273.15を引くと摂氏の値になるわけです。

太陽の半径は約70万kmであり、地球の約110倍に相当します。

　いくら宇宙空間で冷めると言っても、表面と中心の温度差大き過ぎますね。

だけど、太陽の表面は水分子で覆われています。

　そういえば、太陽の表面は沸騰したスープみたいに見えますね。

太陽表面は、気化熱によって冷却されているとしたら、どうでしょう。

　でも、大気は外に行くほど高温ですよ。

太陽表面は、無数の磁気がループを作っています。

電子レンジの要領で、加熱されているのかも知れませんよ。

　そうだ、水蒸気も、100℃で蒸発した直後より、ちょっと上の方が高温でしたよね。

つまり、蒸気による熱のやり取りで説明できるでしょ。

　そうでしたね。

　じゃあ、太陽の大気は、蛍光灯と同じ理屈で光っている。

ありえるでしょ。

太陽の磁気は、地球の大気にもオーロラを作るのですよ。

当然、自分の大気を明るく光らせるだけの能力はあるでしょうね。

　そうなると、太陽はガス天体ではありえない。

太陽の磁気も、かなり大きいでしょ。

　大きな磁気で、無重力体験装置が可能だったでしょ。

それなら、強力な磁気に包まれた太陽は天然の無重力体験装置に入っているのも同じでしょ。

　太陽がガス天体に見えていたのも、磁気の仕業。

太陽が、水の星でも良い訳ですよ。

太陽は、核融合でなくても、光るわけです。

　あとは、紫外線、可視光線、赤外線、電波だけでなく、ガンマ線、Ｘ線も、核融合でなくても出るかどうかでしょ。

ガンマ線、Ｘ線もプラズマでも出るのです。

プラズマを閉じ込めて、核融合を安定して起こさせる段階が、ものすごく困難なわけですよ。

　あ、そうでしたね。

他の恒星でも、太陽で見たのと同じことが起きていた場合には、宇宙はもっと重いはずでしょ。

暗黒物質の質量と見られている一部は、星の質量の見直しで差し引けるかも知れないですよ。

ほんの一部でしょうけどね。

追記。

木星に、1994年7月、シューメーカー・レビー第9彗星が21個の大小さまざまな核に分裂して衝突しました。

世界の天文学者は、何が観測できるか懸命になりました。

そしてイギリスの赤外線天文台は、スペクトル分析の結果、大量の水を確認したのです。

大きさで恒星か惑星か決まらないなら、大量の水が確認できる恒星があってもおかしくないです。

太陽にも水分子が、大量に見つかっているなら、太陽の中身もガス天体とは言い難い木星に似ている可能性は大きいです。

だから言ったじゃないのと、言われたくないものです。

やらないより、やる方がましなことは多いです。

でも、わかっていてやらないと、いろいろ言われますね。

　さらに、やるべきなのにやってないと、もっと言われますねえ。

こんな記事が、しんぶん赤旗20011年4月27日付にありました。

なお、記事にある吉井英勝は衆院議員は、京都大学工学部原子核工学科を卒業している原子力の専門家です。

彼が以前から度々、危険性を指摘してきたことが、2011年に発生した福島第一原子力発電所事故で現実のものとなったことで、各方面から注目されています。

　事故後多くのインタビューを受けている、小出裕章京都大学原子炉実験所助教のいる京大出の原子力専門家であることでも、注目する人がいますね。

学部卒業程度で予測できたことが、現役の連中に考えられなかった方が多くの人にとって想定外だったのではないでしょうか。

もっと早く調べて、反映されていればと、悔やまれます。

大津波くれば原発炉心損傷

経産省関連機関が指摘　昨年

吉井議員の警告裏付け

　経済産業省所管の原子力安全基盤機構が、津波による原発事故の危険性について、東京電力福島第一原発に酷似した条件で分析し、昨年12月の成果報告書にまとめていたことが26日までに分かりました。

確率的には、波高７㍍の津波によって炉心損傷に至るケースの頻度が最も大きく、７㍍以上の津波では頻度は小さくなるものの、ほぼ確実に炉心損傷に至るという結果がでました。

こうした分析がありながら津波対策を軽視してきた政府や東京電力の責任が、いっそう浮き彫りになっています。(中村秀生)

　報告書のタイトルは〈地震に係る確率論的安全評価手法の改良」。

地震や津波時の炉心損傷の頻度などを分析・評価しています。

　津波の分析では、地震による機器の損傷はなく、原子力の停止にも成功したと仮定。

海水ポンプが損傷して海水取水不能による冷却機能喪失▽停電や非常時ディーゼル発電機の故障などですべての交流電源を喪失した後、交流電源を必要としない原子炉隔離時冷却系(緊急炉心冷却装置の一種)で冷却を試みるが失敗▽原子炉建屋内に海水が浸入して機器損傷―といった炉心損傷に至

る複数のシナリオを想定。

一方、外部電源や非常時用ディーゼル発電機が回復して、炉心損傷に至らないケースも想定しました。

　海水周りの条件として、原子炉建屋の開口部や、軽油タンクや燃料移送ポンプなどの屋外機器が設置された敷地は、基準海水面から13㍍、海水ポンプが設置された位置は高さ5㍍としました。

　波高3～23㍍の津波の高さごとに、津波発生頻度と炉心損傷に至る確率を合わせた確率を分析した結果、炉心損傷に至るケースの頻度が最も大きいのは、波高7㍍の津波が発生する場合でした。

防波堤(高さ13㍍と仮定)の効果を考慮した分析では、波高15㍍の場合でした。

　このとき、防波堤の効果がなければ波高7㍍以上の津波で、防波堤の効果があっても波高15㍍以上の津波で、「条件付き炉心損傷確率がほぼ1.0となり、炉心損傷頻度は津波発生頻度とほぼ同一になる」と結論付け、津波による影響を評価しました。

この条件のもとで津波が到来すれば、ほぼ確実に炉心損傷に至ることになります。

報告書は、これらの波高を超えた場合に海水ポンプが機能喪失すると仮定していることが、結果に影響していると説明しています。

　福島第一原発1～4号機の敷地は高さ10㍍。

5、6号機は13㍍です。

東電は、海水ポンプ(敷地高さ4㍍)と防波堤は、5.7㍍まで対策済みだったと説明しています。

　今回の報告書の分析では、波高が海水ポンプの設置点より２㍍を超えた場合にポンプが機能喪失をすると仮定。

福島第一原発1～4号機に当てはめれば、少なくとも津波が波高7.7㍍を超えると、ほぼ確実に炉心損傷に至ることになります。

　東電の発表では、3月11日に福島原発を襲った津波の高さは14～15㍍。

海水ポンプのある海側も、原子炉建屋や主要機器のある敷地も、ほぼ全域が浸水。

海水ポンプや非常用ディーゼル発電が機能喪失したほか、長時間の電源喪失の事態が発生して、冷却機能が失われ炉心損壊に至りました。

　日本共産党の吉井英勝衆院議員は、早くから国会で津波による原発事故を警告。

海水ポンプの水没や電源喪失などで原子炉が冷却できなくなり、炉心溶解に繋がる事故を懸念し、対策を求めてきました。

報告書は、吉井議員の警告を裏付けたものであり、必要な対策をとってこなかった政府や東京電力の姿勢が改めて問われます。

　原子力安全基盤機構(JNES)

経済産業省所管の独立行政法人。

原子力安全・保安院と連携し、原子力の安全確保に関する専門的・基盤的な業務を実施する機関として2003年に設立されました。

原子力施設の検査や原子力災害の予防・復旧にかかわる業務、原子炉施設の安全性の解析・評価、安全確保の調査・研究などを行います。