核反応

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。

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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

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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。

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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。

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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。

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なんと、固体核融合が米国特許とっていた。

核融合がガス天体でなくても起きる可能性がある事を示す装置が、特許を取得していました。

*米国特許確認しました。

Development of "DS-Reactor" as a practical
reactor of "Cold Fusion" based on
the "DS-cell" with "DS-Cathode"

METHOD OF PRODUCING ULTRAHIGH PRESSURE GAS

http://lenr-canr.org/acrobat/ArataYdevelopmenb.pdf

これで、従来の恒星に関する理論にまた一つ、疑問が出てきます。

なお、記事にある荒田吉明工学博士は、金属工学の大阪大学名誉教授で日本学士院会員です。

高温学会会長を務め、1995年に文化功労者、2006年に文化勲章受章となっています。

未解明だった熱加工特性を解明し、新しい溶接工学の体系を確立しました。

夢エナジー
【ヘリウム製造装置】 わかりやすい固体核融合

2011年1月 3日 (月曜日)

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。

【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

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
(51)【国際特許分類】

【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2008-176348(P2008-176348)
(22)【出願日】平成20年7月4日(2008.7.4)
(71)【出願人】
【識別番号】593002632
【氏名又は名称】荒田 吉明
【住所又は居所】兵庫県神戸市東灘区御影町郡家字庄の元247
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100062409
【弁理士】
【氏名又は名称】安村 高明
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(72)【発明者】
【氏名】荒田 吉明
【住所又は居所】兵庫県神戸市東灘区御影町郡家庄ノ元247番地
(72)【発明者】
【氏名】張 月嫦
【住所又は居所】大阪府茨木市美穂ケ丘11番1号 大阪大学荒田記念館内

(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。
【選択図】図1

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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の装置と
を備えたヘリウムガス発生装置。
【請求項2】
前記粉末は、ZrO2・Pdの粉末、または、Pd数%含有のZr3NiOバルク合金の粉末である、請求項1に記載のヘリウムガス発生装置。
【請求項3】
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、第1の装置において、高純度の重水素ガスを発生させるステップと、
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、第2の装置において、前記粉末の内部でヘリウムを発生させるステップと、
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ステップと、
第3の装置において、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ステップと
を包含するヘリウムガス発生方法。
【請求項4】
前記粉末は、ZrO2・Pdの粉末、または、Pd数%含有のZr3NiOバルク合金の粉末である、請求項3に記載のヘリウムガス発生方法。

【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

【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願発明者は、この20年を通じ「固体核融合の実証」について独走的な立場でその成果を示してきた。今回、本願発明者は、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を開発したので、ここに報告する。
【0005】
すなわち、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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のヘリウムガス発生装置は、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の装置とを備えている。これにより、上記目的が達成される。
【0007】
本発明のヘリウムガス発生方法は、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、第1の装置において、高純度の重水素ガスを発生させるステップと、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、第2の装置において、前記粉末の内部でヘリウムを発生させるステップと、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ステップと、第3の装置において、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ステップとを包含する。これにより、上記目的が達成される。

【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、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を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【0010】
1.ヘリウムガス発生装置1の構成
図1は、本発明によるヘリウムガス発生装置1の構成を示す。
【0011】
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(例えば、Pd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、第1の装置10から高純度の重水素ガスを供給することにより、粉末の内部でヘリウムを発生させる第2の装置20と、第2の装置20内の粉末を加熱することにより、その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、第2の装置20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。
【0012】
第1の装置10は、ステンレスベッセル11と、ステンレスベッセル11の内部に配置されているPdベッセル12とを含む。ステンレスベッセル11およびPdベッセル12は、例えば、円筒形である。Pdベッセル12の外側にあるステンレスベッセル11の内部空間には、管13を介して、市販のボンベに封入されている重水素ガス(ボンベガス)が供給される。ボンベガスは、少量のヘリウムガスを含有している。第1の装置10は、ボンベガスに含有されているヘリウムガスを除去することにより、高純度の重水素ガスを発生させる装置(すなわち、”D2 gas cleaner apparatus”)として機能する。
【0013】
重水素ガス(ボンベガス)がステンレスベッセル11に供給されると、その重水素ガスはPdベッセル12の壁を透過し、Pdベッセル12の中に高純度の重水素ガスとして充填される。ここで、「高純度の重水素ガス」は、純度100%レベルの重水素ガス(すなわち、ヘリウムガスを全く含まない重水素ガス)であることが好ましいが、純度100%レベルに近い高純度の重水素ガス(例えば、純度99.5%以上の重水素ガス)であってもよい。このように、Pdベッセル12は、重水素ガスを透過させるが、ヘリウムガスを透過させないPdフィルタとして機能する。従って、ヘリウムガスは、ステンレスベッセル11の中に残留する。時間の経過とともに、ステンレスベッセル11の中には、高純度のヘリウムガスが蓄積されることになる。このようにして蓄積された高純度のヘリウムガスは、ヘリウムガスタンク14によって回収され得る。なお、Pdベッセル12の代わりに、重水素透過性を有する壁を含む任意のベッセルを用いてもよい。
【0014】
Pdベッセル12内に充填された高純度の重水素ガスは、管15を介して、第2の装置20に供給される。
【0015】
第2の装置20は、反応容器21を含む。
【0016】
反応容器21は、反応容器21の内部に重水素超吸収性を有するPd含有合金の粉末をサンプルとして封入可能なように構成されている。反応容器21は、高真空状態を実現することができるような密閉構造を有している。反応容器21は、例えば、ステンレス製である。しかし、反応容器21の材料として、ステンレス以外の物質を用いてもよい。
【0017】
高純度の重水素ガスが、管15を介して、反応容器21内の粉末に供給されると、反応容器内21内で「固体核融合反応」が発生する。この「固体核融合反応」により、反応容器21内の粉末の中に大量のヘリウムが発生することになる。なお、「固体核融合反応」を発生させるために、加熱装置40によって反応容器21を加熱することは不要である。
【0018】
反応容器内21内で「固体核融合反応」が終了した後、反応容器21内の粉末が加熱装置40によって加熱される。加熱装置40は、任意のタイプのヒータであり得る。この加熱により、粉末の中のヘリウムが第2の装置20の外部に排出されることになる。従って、第2の装置20の外部に排出されるガスは、ヘリウムガスおよび重水素ガスの混合ガスである。この混合ガスは、管22を介して、第3の装置30に供給される。
【0019】
第3の装置30は、ステンレスベッセル31と、ステンレスベッセル31の内部に配置されているPdベッセル32とを含む。ステンレスベッセル31およびPdベッセル32は、例えば、円筒形である。Pdベッセル32の外側にあるステンレスベッセル31の内部空間には、管22を介して、混合ガスが供給される。第3の装置30は、この混合ガスから重水素ガスを除去することにより、高純度のヘリウムガスを発生させる装置(すなわち、”helium gas concentration apparatus”)として機能する。
【0020】
混合ガスがステンレスベッセル31に供給されると、その混合ガスのうち重水素ガスがPdベッセル32の壁を透過し、ステンレスベッセル31の中には、その混合ガスのうちヘリウムガスのみが残ることになる。その結果、長時間に渡る反応によって、ステンレスベッセル31の中には、高純度のヘリウムガスが蓄積されることになる。このようにして蓄積された高純度のヘリウムガスは、ヘリウムガスタンク34によって回収され得る。ここで、「高純度のヘリウムガス」は、純度100%レベルのヘリウムガス(すなわち、重水素ガスを全く含まないヘリウムガス)であることが好ましいが、純度100%レベルに近い高純度のヘリウムガス(例えば、純度99.5%以上のヘリウムガス)であってもよい。また、Pdベッセル32の中には、高純度の重水素ガスが蓄積されることになる。このようにして蓄積された高純度の重水素ガスは、重水素ガスタンク35によって回収され得る。回収された重水素ガスを第1の装置10のステンレスベッセル11に供給することによって回収された重水素ガスを再利用するようにしてもよい。これにより、重水素ガスの使用効率を向上させることができる。なお、Pdベッセル32の代わりに、重水素透過性を有する壁を含む任意のベッセルを用いてもよい。
【0021】
2.反応容器21内の「固体核融合反応」
図2は、反応容器21内で「固体核融合反応」を発生させるための手順を示す。この手順は、「前処理」の段階と、「高純度水素ガスの吸収および化学反応」の段階とを含む。ここで、反応容器21の内部は、高真空状態にすることができるように構成されている。高真空状態は、例えば、公知の真空ポンプ(図示せず)によって実現することができる。ここで、「高真空状態」とは、実質的に真空である状態(例えば、圧力が10-6~10-8Torrである状態)をいう。
【0022】
2.1 「前処理」の段階
重水素超吸収性を有するPd含有合金の粉末が高純度の重水素ガスと反応する前に、その粉末の表面から酸化物が除去されている。すなわち、サンプルの粉末は、その粉末の表面の酸化物が除去されるように予め処理される。この処理は、「固体核融合反応」が発生する前に行われる処理という意味で「前処理」とも呼ばれる。この「前処理」は、粉末の表面についた湿気や酸化物などの汚れを除去するための処理である。この処理は、例えば、粉末を反応容器21の内部に入れた状態で、粉末を150℃でbakingしながら、反応容器21の内部を高真空状態にすることによって行われる。このとき、特に酸素の除去が重要である。
【0023】
2.2 「高純度重水素ガスの吸収および固体核融合反応」の段階
反応容器21の内部が高真空状態にされた後、高純度の重水素ガスが、上記「前処理」された粉末に供給される。その結果、重水素ガスの重水素原子Dは、上記「前処理」された粉末に吸収される。ここで、重要なことは、第1の装置10から供給される高純度の重水素ガスの重水素原子Dは、上記「前処理」された粉末の中に常温で容易に吸収される、ということである。これによって、粉末の内部は、高密度の重水素原子Dで充満されることになる。これを実現するためには、重水素ガスの圧力は約50~70[atm]である。その結果、重水素ガスの注入後まもなく、重水素の固体核融合反応により、熱エネルギーが急速に発生し、同時にヘリウムガスも発生する。つまり、2個の重水素が結合して、1個のヘリウムとなり、熱エネルギーが発生する。
【0024】
3.実験結果
図3は、7gの「前処理」されたZrO2・Pdの粉末を用い、純度100%の重水素ガスD2を用いたとき、反応容器21内で生成された「反応生成熱」を測定した実験結果の一例を示す。
【0025】
図3において、横軸は経過時間(分)を示し、左側の縦軸は温度(℃)を示し、右側の縦軸は圧力(atm)を示す。ここで、Tinは、反応容器21の内部の温度(粉末の温度)を示す。TSは、反応容器21の温度を示す。Pinは、反応容器21の内部の圧力を示す。温度Tinは、例えば、粉末に接触するように中空のステンレス配管を配置し、そのステンレス配管の中に温度計を挿入することによって測定される。温度TSは、例えば、反応容器21に接触するように温度計を配置することによって測定される。
【0026】
この実験例における実測の過剰熱は、約175[KJ]であった。
【0027】
なお、3gの「前処理」されたZrO2・Pdの粉末を用い、純度100%の重水素ガスD2を用いた実験例では、実測の過剰熱は、約52[KJ]であった。
【0028】
図4Aおよび図4Bは、7gの「前処理」されたZrO2・Pdの粉末を用い、純度100%の重水素ガスD2を用いたとき、反応容器21内で生成された「反応生成物」を測定した実験結果の一例を示す。
【0029】
図4Aの(a)は、反応生成物測定直前の質量分析器(QMS)の初期状態をスペクトル分析した結果を示し、図4Aの(b)は、その直後、このQMSにより、反応容器21の内部に存在する反応ガスをスペクトル分析した結果を示す。図4Aの(a)、(b)において、横軸は経過時間(分)を示し、縦軸はスペクトル強度(×10-12[A])を示す。
【0030】
図4Bは、QMSにより、サンプル内部に残留する反応生成物をスペクトル分析した結果を示す。図4Bにおいて、横軸は経過時間(分)を示し、縦軸はスペクトル強度(×10-11[A])を示す。
【0031】
図4Aおよび図4Bを比較するとき、QMSの性能および4Heスペクトルの出現していることがよく分かる。このように、「反応生成物」としてヘリウムガスのみが発生していることは、反応容器21の内部で「重水素の固体核融合反応が存在した」ということの確実な証拠である。
【0032】
なお、反応容器21の内部に存在するガスを分析する他の方法としては、反応容器2の内部に存在するガスを電離して、磁気分析する方法も存在する。
【0033】
図5は、18.4gの「前処理」されたPd数%含有のZr3NiOバルク合金の粉末を用い、純度100%の重水素ガスD2を用いたとき、反応容器21内で生成された「反応生成熱」を測定した実験結果の一例を示す。この実験例においても、図4Aおよび図4Bに示される実験結果と同様に「反応生成物」としてヘリウムガスのみが測定された。
【0034】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。

【産業上の利用可能性】
【0035】
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等を提供するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明によるヘリウムガス発生装置1の構成を示す図
【図2】反応容器21内で「固体核融合反応」を発生させるための手順を示す図
【図3】反応容器21内で生成された「反応生成熱」を測定した実験結果の一例を示す図
【図4A】反応容器21内で生成された「反応生成物」を測定した実験結果の一例を示す図
【図4B】反応容器21内で生成された「反応生成物」を測定した実験結果の一例を示す図
【図5】反応容器21内で生成された「反応生成熱」を測定した実験結果の一例を示す図
【符号の説明】
【0037】
1 ヘリウムガス発生装置
10 第1の装置
11 ステンレスベッセル
12 Pdベッセル
20 第2の装置
21 反応容器
30 第3の装置
31 ステンレスベッセル
32 Pdベッセル
40 加熱装置

【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明によるヘリウムガス発生装置1の構成を示す図
【図2】反応容器21内で「固体核融合反応」を発生させるための手順を示す図
【図3】反応容器21内で生成された「反応生成熱」を測定した実験結果の一例を示す図
【図4A】反応容器21内で生成された「反応生成物」を測定した実験結果の一例を示す図
【図4B】反応容器21内で生成された「反応生成物」を測定した実験結果の一例を示す図
【図5】反応容器21内で生成された「反応生成熱」を測定した実験結果の一例を示す図

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星の重さで、どんな風になるか決まらない?

天文学も、転換期を迎えているようです。

ちょっと前の記事ですが、紹介させてくださいね。

惑星程度の質量を持つ、ひじょうに若い天体の発見
【2010年4月15日 HUBBLESITE】

http://www.astroarts.co.jp/news/2010/04/15small_companion/index-j.shtml

おうし座の星形成領域にある褐色矮星のまわりに、なぞの天体が発見された。

この天体の質量は木星の5~10倍ほどだが、理論から予測される惑星の年齢よりはるかに若い。

どうやら普通の惑星とは異なり、太陽のような星と同じようなプロセスで形成された可能性が高いと考えられている。

近年、望遠鏡の性能は飛躍的に上がっており、従来の考え方を覆すような発見が続いている。

そのうちのひとつは、ある褐色矮星のまわりを回る、惑星のような天体の発見である。

褐色矮星とは、質量が木星の数十倍ほどしかないため、太陽のように核融合反応を起こして自ら光り輝くことができない天体だ。

1枚目の画像は、米・ペンシルバニア州立大学のKamen Todorov氏がハッブル宇宙望遠鏡(HST)とジェミニ北望遠鏡を使って、おうし座にある星形成領域にある褐色矮星2M J044144とそのまわりに発見された天体を撮影したものである。

発見された天体は、質量が木星の5倍から10倍で、褐色矮星2M J044144から36億kmの距離に位置している。

太陽系でいうと、その公転軌道は土星と天王星の軌道の中間くらいに相当する。

だが、形成されてからまだ100万年も経っていないとみられており、惑星形成に関する理論の予測よりもはるかに早く形成されてしまったことになる。

この天体を惑星と呼べるのだろうか。

その答えは、天体が形成されたメカニズムに深く関係している。

形成プロセスとしては、3つのシナリオが考えられる。

1つ目は、中心星を取り巻いていた円盤内でちりが集まり、地球の10倍以上の大きさの岩石惑星が形成され、その後で天体にガスが降り積もったというもの。

2つ目は、中心星を取り巻く円盤内でガスが収縮することで、木星のようなガス惑星サイズの天体ができたというもの。

そして3つ目は、円盤内で形成されたのではなく、恒星が形成されるときと同様に巨大なガスやちりの雲の収縮によって形成されたというものである。

最後のシナリオが正しければ、恒星と同じプロセスで形成された惑星質量の天体が発見されたことになる。

実際、わずか100万年も経たないうちに形成されたとみられることから、このシナリオが一番もっともらしいと考えられている。

1つ目のシナリオでは、惑星の形成はゆっくりと進むため時間を要するのだ。

また、2つ目のシナリオでは、形成は急速に進むものの、褐色矮星を取り巻く円盤には木星質量の5倍から10倍程度の天体を形成するほどの材料はないと考えられている。

とはいえ、中心星の円盤内で作られたものでなければ、それは惑星とは呼べないだろう。

今回発見された天体のすぐ近くに、小さな赤い星と褐色矮星の連星も発見されており、これら4つの天体はすべて同じところで誕生した四重天体系だと考えられているようだ。

冥王星が惑星の定義から外れたときに「どれだけ小さい天体まで惑星と呼べるのか」ということが話題になったが、今回の天体は「どれだけ大きい天体まで惑星で、どこからが褐色矮星なのか」という問題を、その形成プロセスを含めて話題として提供してくれそうである。

褐色矮星2M J044144と、惑星質量を持つ天体(8時の方向に見える光)。

上段はHST、下段はジェミニ望遠鏡が撮影。それぞれ右の画像は、褐色矮星の光を取り除いて惑星質量の天体を見やすくしたもの。

Browndwarfcompanion

クリックで拡大(提供:NASA, ESA, and K. Todorov and K. Luman (Penn State University))

褐色矮星2M J044144(左)と惑星質量を持つ天体(右)の想像図。

Illustration

クリックで拡大(提供:Gemini Observatory/AURA artwork by Lynette Cook)

恒星と惑星の境目も、どこの大きさで分けて良いかあいまいになり、従来の天体モデルが崩れてきたようです。

今度は、どれだけ大きい天体まで惑星で、どこからが褐色矮星なのかわからなくなったことで、惑星の従来モデルも崩れたということです。

またしても、恒星が本当にガス天体なのか、疑った方が良くなったということです。

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太陽は核融合か。太陽を見直す。その2

原子核融合(nuclear fusion)とは、軽い核種同士が融合してより重い核種になる反応です。

一般には、単に核融合と呼ばれることが多いです。

原子核同士がある程度接近すると、原子核同士が引き合う力である核力が反発する力のクーロン力を超え、2つの原子が融合することになります。

 核融合にも、様々なタイプがあるでしょ。

 熱核融合

 超高温により起こる核融合。

 衝突核融合

 原子核を直接に衝突させて起こす核融合。

 スピン偏極核融合

 陽子と中性子の自転の角運動量のパラメータであるスピンを制御する事により核融合反応を制御する。

 ピクノ核融合

 非常に高密度の星である白色矮星の内部で起こっていると考えられている核融合反応。

 電子が原子核のクーロン力を強く遮断して、絶対0度付近の極低温の状態でも零点振動による量子トンネル効果により核融合が起こる。

 ミューオン触媒核融合

 負ミューオンが原子核の電荷1つ分を核近くまで無効化するので核融合が起こりやすくなる。

 負ミューオンは消滅までに何度もこの反応に関与できるので触媒のように作用する。

なお、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、恒星になるというのが現在の定説ですね。

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(kelvin)の略で、温度、つまり熱力学温度を表す単位で、国際単位系の基本単位の一つでもあります。

ケルビンはすべての分子の運動が停止する絶対零度を 0 ケルビン(K)とし、セルシウス度(℃)でいうと-273.15℃になります。

ちなみに、太陽の表面温度は約6000℃と見られているので、相当宇宙空間で冷やされていると言いたいところだが、コロナは摂氏100万度を超えるといいます。

太陽の表面は、まるで沸騰した液体の表面のようです。

水蒸気の温度は、いくらでも上げることができるのです。

この事実から類推できることは、太陽は液状の天体であって気体の天体ではないと見る方が理にかなっているように思えます。

 太陽の中心部は、重力で押しつぶされた超高温の熱水になっているのかしら。

可能性は疑って良いでしょうね。

太陽の内部では、核融合によって大量のニュートリノが作られていると推定されています。

しかし地球で観測される数は、理論に基づいて予測した量より大幅に少ないです。

だが、太陽が液状の天体と見たらどうでしょう。

ニュートリノは、膨大な対流する液体に阻まれていると見たなら、大幅に少ない理由も説明できるのですよ。

 そういえば、膨大な水でニュートリノを捉えようというカミオカンデのような施設もありますね。

太陽の磁場については、こんな報告があります。

「ひので」衛星、太陽極域に強い磁場を発見!

http://hinode.nao.ac.jp/news/100309PressRelease/

2010年3月9日

自然科学研究機構 国立天文台

宇宙航空研究開発機構

米国航空宇宙局 (NASA)

英国科学技術会議 (STFC)

欧州宇宙機関 (ESA)

発表概要

国立天文台を含む日米欧国際研究チームは、太陽観測衛星「ひので」に搭載された可視光・磁場望遠鏡により、これまで困難であった太陽極域の磁場の観測を行い、太陽の極域には、黒点並みの1000ガウス(0.1テスラ)を超える強い磁場が存在することを発見しまし

た。

この成果は、「ひので」衛星によって鮮明な太陽極域の画像を取得することに、世界で初めて成功した結果もたらされたものです。

観測の結果、今回発見された磁場は、斑点状の形状をしており、太陽の極域全域に存在します。

これらの斑点状磁場は、大きさと寿命が黒点に比べて非常に小さいという特徴があります。

「ひので」衛星による観測結果が明らかになる前は、太陽極域には広がった弱い磁場しか存在しないと考えられていました。

つまり、今回の研究成果は、これまでの太陽極域に対する認識に変更を迫る極めて重要な結果と言えます。

太陽の極域の観測は、今後の太陽活動を予測する上でも極めて重要です。

太陽活動は予想以上に静穏な状態を続けており、研究チームは、「ひので」衛星による太陽極域の精密観測を重点項目として継続しています。

研究チームは、今後の「ひので」衛星による継続的な観測により、太陽フレアや地磁気擾乱などを引き起こす黒点の形成や、太陽風を高速に加速するメカニズムなどを解明したいと考えています。

さらに、「ひので」衛星の観測データに基づいた研究から、太陽活動周期や太陽の地球環境への影響の理解が進むと期待しています。

これらの研究成果は、2008年12月1日発行のアストロフィジカルジャーナルと 2009年11月20日発行のアストロフィジカルジャーナルレターに掲載されました。

比較までにいうと、地磁気に相当する磁場の惑星赤道上での値は、土星は20×10-6テスラ、木星が400×10-6テスラ、天王星も30×10-6テスラという大きさです。

 太陽の0.1テスラを超える磁場が、いかに大きいかわかりますね。

これまで何度も、電磁力と重力が似た様式の式で統一可能であるということを議論してきたです。

 太陽の磁場は、まるで絨毯表面のループのように、表面全体をにループ状に覆っているのでしょ。

磁場が曲がっているなら、それを曲げる重力もまた、曲がった軌跡を描いていると相対性理論からは見ないとおかしいのです。

 重力は磁場によって攪乱されているので、実際より小さい値が測定されているかも知れない。

太陽は、実際の重力の大きさによっては液状天体とみる方が理にかなっていることになるかもしれませんよ。

 でも、それって、核融合で光っているという定説と矛盾しませんか。

核融合で光っているという前提そのものを、捨てないといけないかもしれない議論でもあるですけど。

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太陽がどうやって光っているか、見直す時は近いかも。太陽を見直す。その1

National GeographicのHPに、こんな記事がありました。

太陽のジェット現象、“スピキュール”

National Geographic News
January 17, 2011

http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=2011011705&expand#title

 太陽表面から噴き出るガスのジェット現象「スピキュール」。

その高さは地球の直径(約1万2700キロ)ほどにまで達することがある。

NASAの太陽観測衛星ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー(SDO)が撮影し、1月6日に公開された。

 最新の研究によると、太陽表面に常時数万個存在するスピキュールは、従来の観測結果よりもはるかに高温のガスを身にまとっていることが判明したという。

以前から外層大気コロナとの関係が検討されており、太陽最大の謎「コロナ加熱問題」を解明する手掛かりになると期待されている。

コロナは摂氏100万度を超え、内側の表面温度よりはるかに高温だ。

低温側から高温側へ熱エネルギーを運ぶプロセスは未だ解明されていない。

スピキュールは、太陽物理学において、太陽に現れる直径500kmほどのジェット状現象です。

太陽表面の彩層に広く遍在し、光球から約20km/sの速さで上昇する。光球とコロナを繋ぐ基本構造とされます。

1877年にバチカン天文台のアンジェロ・セッキによって発見されました。

スピキュールは、常に太陽上に約6万から7万個が発生しています。

それぞれのスピキュールは光球から3,000 - 1万kmの高さに達します。

スピキュールは、5分間から10分間に渡って存在し、終焉部では細長く見えます。

通常、強い磁束を伴い、その質量流束は太陽風の約100倍に達します。

人工衛星による観測などによって、微細な部分まで観測できるようになりました。

ちなみに、太陽の表面温度は約6000度と見られています。

物質は、その表面の温度によって放射する電磁波が変化します。

いわゆる光は、ある帯域の電磁波のことです。

光の色で、温度は測定できます。

赤い光は、低温。

白い光は、高温。

赤い光は波長が長く、白い光は波長が短い、これは振動のエネルギーの大きさに対応します。

温度が高いほど、粒子の振動エネルギーは大きくなります。

電磁波の測定でも、基本は同じです。

そこで太陽の表面から放射されている電磁波を測定することによって、その表面温度を算出することができるというのが算定の論拠です。

太陽から到達するニュートリノが、核融合理論から予測される値よりも小さいという現象と重ね合わせると、核融合以外の説明がなおさら必要になるでしょう。

日経サイエンス2003年7月号に、こんな論文が出ていました。

HPから概要を紹介しましょう。

ついに解けた太陽ニュートリノの謎

A. B. マクドナルド/J. R. クライン/D. L. ウォーク

 太陽の内部では核融合によって大量のニュートリノが作られる。

しかし地球で観測される数は理論に基づいて予測した量より大幅に少ない。

研究者を30年以上も悩ませてきた「太陽ニュートリノ問題」に,ついに決着がついた。

カナダのサドベリーニュートリノ観測所(SNO)の共同研究グループが太陽ニュートリノが別のタイプに変身している証拠をつかんだ。

 ニュートリノには,電子・ミュー・タウの3種類がある。

太陽内部では電子ニュートリノが大量にできる。

ニュートリノは物質とほとんど相互作用しないため,地球にそのまま降り注いでくる。

ところが,1960年代以降行われたさまざまな実験で測定された値は太陽モデルに基づいた予測値の1/3~3/5しかなかった。

 太陽モデルが間違っているのか,それとも誤差や精度など観測技術の問題なのか。

長い間議論になってきた。

しかし,ニュートリノ振動によって別の種類に変身している説が支持されるようになった。

SNOは重水の中で発生するチェレンコフ光を観測して統計処理した結果,太陽ニュートリノが振動を起こしている証拠をつかんだ。

さらに,日本のカムランドが行った反電子ニュートリノの観測によって確証が得られた。

 すでに,日本のスーパーカミオカンデが大気上層で発生する大気ニュートリノの観測でニュートリノ振動が起きていることをつかんでいる。

標準理論の予言と異なり,ニュートリノには質量があることが確実になった。

スーパーカミオカンデやSNOの観測結果に基づいて,標準理論を見直す必要がある。

さらに,ニュートリノ観測実験は将来,なぜ宇宙は反物質ではなく物質で構成されているのかという理由も解明できるかもしれない。

著者  Arthur B. McDonald/Joshua R. Klein/David L. Wark

3人は130人が参加しているサドベリー・ニュートリノ観測所(SNO)の共同研究グループに所属している。

マクドナルドは1989年の発足時からSNOの所長を務めており,カナダのオンタリオ州キングストンにあるクイーンズ大学の物理学の教授でもある。

クラインは1994年にプリンストン大学で博士号を得た後,ペンシルベニア大学でSNOの研究を始めた。

テキサス大学オースティン校の物理学の助教授を務める。

ウォークはこの13年間を英国で過ごし,オックスフォード大学やサセックス大学,ラザフォードアップルトン研究所に在籍した。

SNO以外にも多くのニュートリノ実験に携わった。

こんな内容の論文です。

 本当に太陽ニュートリノの数が予想より少ない問題は、解けたのでしょうか。

定性的な現象を捉えて、可能性を提起したに過ぎない論文ではないでしょうか。

この論文の議論で確かなのは、「スーパーカミオカンデやSNOの観測結果に基づいて,標準理論を見直す必要がある」ことだけと見えます。

 観測データを除いて、でしょ。

もちろんですよ。

定量的に試してみた結果やはり数が合わないとなったら、標準理論を見直した結果は理論そのものの破棄と理論の総取り替えかも知れないのですよ。

「低温側から高温側へ熱エネルギーを運ぶプロセスは未だ解明されていない」以上、この現象の説明との辻褄が合わない理論は論外といえるでしょうから。

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現象の正体を暴くのも、科学では?核融合を疑ってみる。その2

財団法人放射線利用振興協会のデータに、中性子発生源としての核融合は実現可能とあります。

http://www.rada.or.jp/database/home4/normal/ht-docs/member/synopsis/040292.html

作成: 2004/01/11 竹内一浩

データ番号   :040292
慣性静電閉じ込め核融合を用いた放電型粒子線源

目的      :簡易な放電型中性子源および陽子源の開発

放射線の種別  :陽子,中性子

放射線源    :慣性静電閉じ込め装置(130kV-57mA)

フルエンス(率):108/s(陽子または中性子)

照射条件    :大気中

応用分野    :元素分析、材料試験、RI製造

概要      :
比較的簡単な真空装置と高電圧装置を用いて、中性子および陽子を発生できる放電型中性子源および陽子源の開発が報告されている。

「慣性静電閉じ込め」と呼ばれるもので、球形の真空容器内にかご状電極を設け、数十kVの電圧を印加することで燃料ガスをプラズマ化し、かご状電極内部で核融合反応を発生させる。

毎秒108個を超える中性子の発生が報告されており、高出力化の進展とともに、計測・分析等への応用が期待される。

慣性静電閉じ込め(IEC:Inertial electrostatic confinement)核融合装置は、球状または円筒状電極の中心部にイオンを収束させ核融合反応を発生させる。

詳細説明は、冒頭だけ、紹介しましょう。

この概念は1950年代に提案され、1970年代前半まで盛んに研究されたが、その後、核融合エネルギ源としては研究が中断された。

しかし、1990年代前半にイリノイ大において、より簡易な構造で毎秒106個の中性子発生が確認されて以来、エネルギ源としてよりもむしろ、核融合反応を用いた安価な中性子源または陽子源としての利用が期待され、研究が活発化した。

本装置は、燃料ガスを重水素(D)ガスとすると2.5MeVの中性子源となり、重水素(D)と三重水素(T)の混合ガスとすると14.3MeVの中性子源、重水素(D)とヘリウムー3(He-3)の混合ガスとすると14.7MeVの陽子源となる。

つまり、高温核融合装置は出来るが核融合反応を用いた安価な中性子源または陽子源としての利用程度のエネルギーしか出ないものだというのです。

 それって、いわゆる高温核融合より、低温核融合のほうが実現ありってことでしょうか。

今まで報告された高温核融合装置で、発電に使える規模や温度の核融合は知らないです。

 これまで作られた高温核融合装置は、投入したエネルギーより出てくるエネルギーのほうが小さい。

ええ。

地上に太陽を再現、なんてまだまだ先。

それより、「常温核融合(Cold Fusion=CF)」に面白い動きがあるのです。

神戸大学大学院海事科学研究科・海事科学部で、このような講演が行われていたのです。

特別講演「常温核融合から凝集系核科学へ-Ⅱ」

Last Update 2009.08.17

1989年の「常温核融合」(Cold Fusion: CF)騒動以来、追試を含む多くの実験と共に、多くの理論的研究が行われてきましたが、真に核的現象であるかどうか未だ定説が確立されるには至っていません。

しかし最近になって、比較的再現性良く過剰熱発生または核変換が生じると主張される複数の手法による実験結果が注目されています。

それらは、Lesinら(Energetics Technologies Ltd.)のSuper-wave電気分解、Szpak, Mosier-Bossら(SPAWAR Sys.)の Co-deposition電気分解、大阪大学名誉教授荒田吉明先生らの高圧ガス吸収方式、そして三菱重工岩村氏らのガ ス透過多重層薄膜方式です。

この分野の主導者として当初から実験理論両面で活躍してこられた大阪大学名誉教授高橋亮人先生をお招きした第一回特別講演会に引き続き、第二回の今回は、素粒子物理学者の沢田哲雄先生と、原子核物理学者の Norman Cook先生からホットなお話を伺います。

万障お繰り合わせの上、ご参加下さるよう、ご案内いたします。

海事科学研究科 北村晃

つまり、常温核融合についてはまだ良くわからない点があるが、凝集系、つまり固体や液体のなかで何らかの未知な現象が核の段階で起きている可能性は否定できないから研究しましょうと言うことです。

 凝集系核科学とは、固体核融合を研究することと、大雑把に説明されていますね。

固体内部で核融合を連想できる現象が起きること自体は、否定できないからですよ。

しかし凝集系といって固体と呼ばないのは、液体も視野に入れているから。

つまり、常温核融合についての調べているというと、とんでも扱いされるから凝集系核科学と言い換えたわけですね。

 世界的にも、研究されているのですね。

2009年10月5日から9日にかけて、イタリアの首都ローマで、凝集系核科学に関する第15回国際会議が開催されていたのです。

 凝集系核科学国際会議ですね。

 常温核融合は日本ではとんでも扱いだが、世界的な研究は続いている。

ええ。

凝集系核科学国際会議は、2011年にも開催されるそうです。

もっと驚く話もあります。

ACSの略称で知られるアメリカ化学会が、「低エネルギー核反応と新エネルギー技術」を出版したというのです。

世界最大の化学系学術団体アメリカ化学会は、最初にCF、つまり常温核融合を否定したところでもあります。

そこには、高橋亮人(あきと)大阪大学名誉教授も執筆を担当しているそうです。

元北海道大学大学院工学研究科助教の水野忠彦工学博士も、2009年に招待講演しているといいます。

水野忠彦は、超高圧の環境で起きる水素の核融合を、試験管の中で実現するという常温核融合に研究者人生を捧げ続けている科学者です。

 常温核融合に研究者人生を捧げ続けている科学者に、最初に常温核融合を否定したアメリカ化学会が講演依頼ですか。

「低エネルギー核反応と新エネルギー技術」を出版したこととあわせれば、常温核融合は可能性を否定できないと認めたと言って良いでしょうね。

しかも、水野忠彦にはアメリカ物理学会からも論文の執筆依頼があるというのです。

 日本はアメリカの顔色を見ているくせに、こういうときは頑なになるのですね。

なにが常温核融合と見える現象を引き起こしているのかくらい、調べようとして欲しいですね。

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