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    ワイ文系卒が必死に考えた原子力発電と核融合発電の違い

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    1: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:34:54.06 ID:hfxdnTmNd
    まず、原子力発電は核分裂のエネルギーを利用するんや

    原子核?がブチッ!と離れたときにエネルギーがでるんや
    質量保存の法則?やな
    ※核実験に関する話はこちら

    核実験の映像見たけど核爆発ってスゴイんだな・・・
    http://world-fusigi.net/archives/8563990.html

    引用元: ワイ文系卒が想像で必死に考えた原子力発電と核融合発電の違い





    3: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:35:14.50 ID:hfxdnTmNd
    なんで原子核がぶちっといくかはしらん

    6: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:35:54.41 ID:hfxdnTmNd
    ほんで核融合や
    原子と原子をぶつけるんやな
    すると原子が合体する
    するとなんしかエネルギーがわきでてくる

    7: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:37:01.77 ID:hfxdnTmNd
    ここでのポイントは核分裂は勝手に進んでいくんや
    核融合はぶつけるのをやめたらとまる

    すなわち暴走しない

    8: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:37:21.10 ID:hfxdnTmNd
    大体あってる?

    理系ニキ採点して



    9: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:37:44.01 ID:f3KDaiTra
    ふんわりしすぎてて合ってるとも間違ってるとも言える

    10: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:37:59.39 ID:HnYvV8Omd
    うーん、3点w

    13: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:39:07.64 ID:hfxdnTmNd
    なんで原子が合体するとエネルギーが出てくるんかが謎なんや

    21: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:42:06.65 ID:b69EdFJz0
    >>13
    核子ってのはバラバラな状態の方がエネルギーを本質的に保有している(位置エネルギーと同じようなもの)
    だからバラバラであったものがまとまって安定した状態になった時には余剰となるエネルギーが外に放出される

    25: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:43:36.82 ID:hfxdnTmNd
    >>21
    合体さすのになんでレーザーとかでエネルギーあたえんの?
    それ以上のエネルギーがわきでてくるんやんな
    当然

    27: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:44:38.69 ID:KhzOt8Dpp
    >>25
    そう

    30: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:45:57.15 ID:b69EdFJz0
    >>25
    原子はそもそも簡単に合体するようなものじゃない
    当たり前だけどそんな簡単に合体したら世界が壊れる、だから大きなエネルギーでぶつける(圧縮する)状態にすることで意図的に合体できる環境を作る
    今の核融合研究は磁場でその環境を作ろうとしてるのが主流やな

    40: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:50:22.19 ID:hfxdnTmNd
    >>30
    ほーん
    常温核融合はそれでトンデモなんか

    28: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:44:38.91 ID:OxkC4dhea
    >>13
    エネルギーが形をかえたのが物質なんや
    原子一個はものすごいエネルギーなんやがこいつが安定して結合してる状態が物質なんや

    33: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:46:17.08 ID:hfxdnTmNd
    >>28
    ほーん
    安定がくずれるときにエネルギーがでるんやな
    質量保存の法則はなんで関係あんの?
    質量がもしかしてエネルギーになるんか?

    43: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:51:13.08 ID:OxkC4dhea
    >>33
    そうや

    E=mc²
    エネルギー=物質×光速×光速の意味や

    ここから時空の話や原爆の話などが出てきた

    46: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:52:46.40 ID:hfxdnTmNd
    >>43
    ほーん
    アインシュタインはワイより頭ええんやね~

    15: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:39:43.65 ID:KhzOt8Dpp
    原子の結合に必要なエネルギーって
    鉄くらいでピークとってるんや
    だから鉄より軽い原子をくっつけたらエネルギーでるし
    鉄より重い原子を引き離したらエネルギーでる

    18: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:40:39.30 ID:hfxdnTmNd
    >>15
    どういうことなんや
    ウランとかは弱々しく結合してるから分裂すんの?

    19: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:41:23.91 ID:KhzOt8Dpp
    >>18
    そうやで
    とはいっても結合を引き剥がすためにエネルギーがいるんやけど
    エネルギー障壁でググってくれ

    22: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:42:09.62 ID:hfxdnTmNd
    >>19
    いや、ググれたり調べられたらなんJに来るわけがないやろ
    文系なめんなよ

    29: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:44:56.37 ID:hfxdnTmNd
    >>19
    やから原子爆弾は爆薬で起爆すんの?

    32: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:46:13.77 ID:OxkC4dhea
    >>29
    ちがう。原爆はまわりの壁を壊して起動させるための爆薬だけでいい
    プルトニウムを集めるだけで臨界反応は発生する
    そういう事故も過去には起きている

    37: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:48:07.46 ID:KhzOt8Dpp
    >>32
    こういうタイプもあるし
    爆縮タイプもある

    39: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:50:02.99 ID:OxkC4dhea
    >>29
    核分裂 は

    もともと不安定な元素番号の多めのやつを集めるだけでも発生する
    それぞれが引き合うことでもともと不安定な原子が分裂してしまう
    なので原爆はそれぞれの核物質を隔壁で分けてある状態のを一気に混ぜるための爆発が必要になる

    核融合は 逆に

    安定している水素などを融合させる
    これはなかなか簡単にはできないから

    水爆の場合は超高温にするために原爆を使う
    水爆は原爆がないと爆発しないので結果として核物質がまき散らされる(原爆の核物質が)

    核融合炉ではレーザーを収束して超高温にするので核物質がまき散らされることはない

    20: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:41:48.60 ID:OxkC4dhea
    水素
    ヘリウム




    ウラニウム の順に元素番号あるやろ?

    元素番号が若いほうは
    陽子中性子が小さいんや

    水素2つが融合するとヘリウムになる
    このとき、陽子が合体して2倍の大きさになる
    周りを回る電子も増える

    元素番号若いほうは安定している


    ウラニウムあたりの元素番号になるとかんたんに核がこわれて陽子バラバラになって電子中性子飛んでいく
    これが放射性元素というやつや

    いわゆる放射性元素は元素番号後ろの方のやつしかない

    62: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 09:05:40.07 ID:/VPMTtIU0
    >>20
    質問ええか?
    水素とヘリウムなら希ガスのヘリウムの方が安定してるってならった気がするんやけど

    そのいってる安定は分子の話なんか?
    それとも別の概念の安定なん?

    64: 啓蒙ミン 2017/07/25(火) 09:06:51.28 ID:OxkC4dhea
    >>62
    わかりやすいたとえとしての話や

    細かな違いはあるが元素番号の若いほうが安定している、で理解してもらおうと思ったんや

    34: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:47:32.60 ID:hfxdnTmNd
    ワイがものすごい勢いでかしこくなってきてるで!
    まるでスポンジのようやわ

    36: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:47:49.01 ID:HnYvV8Omd
    E=mc^2やぞ

    38: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:49:34.90 ID:hfxdnTmNd
    ほんで核融合では放射性物質とよばれるやつはでんの?
    あれはなに?余り物的な?

    42: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:50:32.21 ID:KhzOt8Dpp
    >>38
    トリチウムは出るし
    放射化された物質も出る

    でも核分裂で出るような重い放射性物質は出ない

    44: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:51:37.24 ID:/VPMTtIU0
    核融合自作したやついるらしいけど
    なんで電力会社が大型のを作らんの?

    効率が悪いか大型化がむずいのが理由やと思うけどどうなんやろ
    「核融合炉を高校のときに寝室で自作したけど質問ある?」というアマチュア科学者が掲示板に降臨
    http://gigazine.net/news/20160719-diy-fusion-reactor-ama/

    49: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:54:31.67 ID:b69EdFJz0
    >>44
    大型化が難しい
    大型化ってのは突き詰めれば効率化でもあるけど、核融合を起こすほど原子にエネルギーを与えるだけの磁場を起こし、制御する技術はまだ確立されてない
    大型核融合施設の実験炉が出来るのが2030年位だと言われてる

    50: 啓蒙ミン 2017/07/25(火) 08:54:37.80 ID:OxkC4dhea
    あとアフリカには自然界での臨界反応が起きている断層がある
    そこにたまたまプルトニウムが集まっていて勝手に臨界反応を起こしていた模様

    オクロの天然原子炉

    1972年、アフリカ・ガボン共和国のオクロ鉱床から産出されたウラン鉱におけるウラン235の同位体比が極端に低いことが発見され、かつてガボンを植民地支配していたフランスは、「オクロのウランを秘密裏に核兵器に流用したのではないか?」という疑いがかけられたため、この疑念を払拭するべく調査を行いました。

    その調査によって、希土類も含めてオクロのウラン鉱床が他の鉱床とはまったく異なる組成比を構成しており、ウラン235の減少は原子炉で起こっている現象とまったく同じことから、「オクロのウラン鉱床はかつて『天然の原子炉』であった」という結論が導かれたのが「オクロの天然原子炉」で、約20億年前から30万年間もの長期間にわたって自律的な核分裂反応が自然状態で起こっていたと考えられています。
    20億年前の地球に存在した「オクロの天然原子炉」に学ぶ原子力エネルギーエコシステムとは?:GIGAZINE-より引用
    関連:http://ja.wikipedia.org/wiki/オクロの天然原子炉

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    52: 啓蒙ミン 2017/07/25(火) 08:56:33.47 ID:OxkC4dhea
    それと宇宙での星の爆発ってのがほとんどこの手の核融合や核分裂なので
    宇宙空間にはとんでもない量の放射線が飛び交っている

    これを宇宙線という

    地球はオゾン層が出来上がって宇宙線の多くをカットしてくれてる

    宇宙飛行士は宇宙滞在中に被爆して帰ってくる
    宇宙服は放射線防護機能もつけられている

    59: 啓蒙ミン 2017/07/25(火) 09:01:23.01 ID:OxkC4dhea
    自宅に裏庭に原子炉を作ってしまった高校生、39歳で死亡

    まだ高校生だった1994年に自宅の裏庭に完全自作の原子炉を製作し
    、稼働させたことにより周囲に深刻な放射能汚染を生じさせたDavid Charles Hahn(デビッド・チャールズ・ハーン)氏が9月27日、
    死去していたことが一部報道により明らかとなった。
    39歳だった。
    ハーン氏は、自宅の裏庭に、原理的には増速炉(Breeder reactor)の一種を製作し、
    旧式の時計に使用されていた発光塗料を集めて燃料として使用することで、実際に自作の原子炉の運転まで行っていた。

    http://businessnewsline.com/news/201611150136530000.html

    17: 風吹けば名無し@\(^o^)/ 2017/07/25(火) 08:40:12.35 ID:ShiaqqTS0
    両方湯沸かしやし大差ないやろ









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    1  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:07 ID:t.iRqLkA0*
    >アインシュタインはワイより頭ええんやね~

    いい台詞だな
    2  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:17 ID:vi.hnhxG0*
    >>17
    核分裂とか核融合とか凄いことをしていても、結局、湯沸かしで発電しているところが
    現代の科学の限界のように感じる
    3  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:26 ID:55OlcSvy0*
    湯沸かし以外の発電方法って無いんか?
    4  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:32 ID:NbKb1shg0*
    んなこといっも欲しいのは電力だからな

    爪の先ほどの燃料で数ヶ月もプールの水を沸騰させられるなんてすごいことやで
    5  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:47 ID:ODCu0hgc0*
    今の所湯沸しが効率いいんだよなぁ…。

    6  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:48 ID:e91GzhvN0*
    この>>1なんだかいいな
    考え、質問し、理解を深めていく姿勢は見習いたい
    7  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:49 ID:Tx.joswY0*
    >>3
    プルトニウム電池くらいかな。
    探査衛星が太陽光発電できない時に安定して電力を得られる。
    でも過去にこれを積んだ衛星がアンデス山脈に墜落して行方不明。
    破損したら数万人分の致死量のプルトニウムが放出されるとか。
    8  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:51 ID:JoguEjqs0*
    >>4
    さすがにそこまでのエネルギーは無いぞ
    9  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:53 ID:z36QBpHO0*
    >>3
    熱を直接電気に変換する熱電発電とか
    核融合ならプラズマねじ曲げると発生する電気を回収する電磁流体発電とかあるで
    10  不思議な名無しさん :2017年07月26日 18:55 ID:JoguEjqs0*
    >>5
    水は優秀な放射線遮断物だし、蓄熱性能も良いし、酸素遮断してくれる上に消火機能まである。その上タダ同然のものをちょっと精製するだけで使える
    数百年程度でこれ以上に最適な素材が見つかるなんて思えない
    11  不思議な名無しさん :2017年07月26日 19:02 ID:P4d.ocbn0*
    核分裂も核融合もどっちも原子力発電なんじゃなかったか
    12  不思議な名無しさん :2017年07月26日 19:03 ID:gAFRevXr0*
    >>1もさることながら周りも馬鹿にせずちゃんと答えてていい雰囲気のスレだな
    ワイ理系やけど専門違うから正直よう分からん
    13  ハインフェッツ :2017年07月26日 19:08 ID:xuKz4OB.0*
    ※5
    熱効率だけを言うのならスターリング機関とかMHDとかあるが、量を捌けないというのがまず問題。

    ※7
    どうも勘違いしてるらしいが、アレは正確にはアイソトープ電池。
    熱密度さえあればエネルギー源はラジウムだろうが放射性セシウムだろうが構わない。
    ただし、出力を堅牢で信頼性の高いソリッドステートでやりたいというニーズから熱電対を使わざるを得ず、困った事にその熱効率が蒸気タービンの半分以下。

    ※10
    だが、金属に酸素を奪われて水素を作っちゃったりするんだよな。
    14  ハインフェッツ :2017年07月26日 19:11 ID:xuKz4OB.0*
    ※11
    だが、核融合だと向こう数千年は資源枯渇の心配が無い上に放射性廃棄物の量も少ないんだぞ。

    困った事に実用化がかなり難しいのだが。
    15  不思議な名無しさん :2017年07月26日 19:21 ID:.6mJOQki0*
    >>3
    水力発電・風力発電・波力発電。
    ソーラーパネル型の太陽光発電も太陽の電磁波で発電している。
    16  不思議な名無しさん :2017年07月26日 19:39 ID:xJ1X7j.r0*
    原子核っちゅうのはプラスの静電気を帯びた米で出来たオニギリだと思えばええ
    静電気の反発力より速く別のオニギリをぶつけたらネバネバを振り切って静電気でバラバラに砕けるし、ちょうどええトコロでぶつけたらネバネバで融合する
    当然大きなオニギリほど崩れやすい
    17  不思議な名無しさん :2017年07月26日 20:26 ID:cXVR9CNx0*
    やっぱ基礎がわかってないと、説明聞いてもよくわからん部分が多く出るな
    >>1は俺より頭いいんやね
    18  不思議な名無しさん :2017年07月26日 20:37 ID:GZsKHVA.0*
    ※11
    正解
    エネルギーは質量欠損が起きるから得られるってだけ
    それは分裂だろうと融合だろうと同じ
    E=MC2のMが質量
    つまりはエネルギーは質量に光の速度を二乗を掛けた分取り出せる
    ということだけ
    ※16
    結合エネルギーのこと言いたいんだろうけど、余計に分かりにくい
    19  不思議な名無しさん :2017年07月26日 20:40 ID:GZsKHVA.0*
    魔法科高校の劣等生の主人公であるお兄様が使う究極魔法のマテリアルバースト
    アニメでも大船団を壊滅させるのに使ったのだが
    これ、ほんの僅かの分子を完全消滅させた時のエネルギーを丸々利用するっていう技で、究極の質量欠損がエネルギー源なんすな。
    20  不思議な名無しさん :2017年07月26日 20:42 ID:GZsKHVA.0*
    そうか、文系の人って、マテバの原理を理解できんのか。ふーん。
    21  不思議な名無しさん :2017年07月26日 21:02 ID:EKID0KIy0*
    常温核融合なんて実現可能なのかな?

    核融合発電の障害の一つは
    反応時超高温に長期間耐えれる殻壁の
    素材がないことらしいが
    22  不思議な名無しさん :2017年07月26日 21:14 ID:5dyj.gBr0*
    畑違いのものも学びたいとはさすがスポンジイッチ
    23  不思議な名無しさん :2017年07月26日 21:15 ID:.ceQmMHB0*
    核融合発電は反応を安定して連続させるのが難しいんじゃなかった?
    24  不思議な名無しさん :2017年07月26日 21:18 ID:EA8feem80*
    で、専門外のヘボが知識披露すると疎ましがられるということを身を以て経験する、と。
    25  不思議な名無しさん :2017年07月26日 21:32 ID:kAbtcM300*
    原子核にも電子軌道とはちょっと違うけど似たようなエネルギー準位がある。例えば重水素よりヘリウムの方がエネルギー準位が低いというのが核エネルギーの正体。
     
    >>20
    トリチウムw
    核子と中間子のバランスだよ。

    ※21
    直接触れてるわけねーじゃんw
    ちな常温核変換は反応の種類は限られてるが確立されてる。
    26  不思議な名無しさん :2017年07月26日 21:59 ID:.wib6KhN0*
    >質量保存の法則?やな

    最初から間違ってんじゃねぇかw
    原子核分裂したときに、E=mc^2に従ってエネルギーが出るから、質量はむしろ保存されずに減少するんだよw
    27  不思議な名無しさん :2017年07月26日 22:37 ID:objdfUcc0*
    ※15
    風力も水力も波力も、流体でモーターを回してるだけ
    蒸気を使ってタービン(=モーター)を回してる火力とか原子力と本質的には全く同じ
    流体の持ってるエネルギーを取り出す効率では、流体を高温高圧にできる火力発電が一番いいよ(65%だったかな?)

    だから、核融合でもボイラーとタービンを使うことになると思う
    プラズマから直接エネルギーを取り出せるならそれでもいいのかもだけど、材料の劣化とか効率の面でまだ実用的じゃなさそう
    28  不思議な名無しさん :2017年07月26日 23:18 ID:ZpjBZn2b0*
    >>20がめっちゃ間違ってる
    中性子、陽子に大きい小さいはない。原子番号が小さければ少ないなら正しい。
    あと放射性同位体は重い原子しかないも間違い。重水素、三重水素をはじめ、C13、C14など軽い元素でもいくらでもある。
    あと元素番号っていう言い回しはせず、原子番号っていう。
    29  不思議な名無しさん :2017年07月26日 23:29 ID:ExImNQlo0*
    まてまてい!
    時空の話が出るから
    E=mc^2がでるんだぞ!
    30  不思議な名無しさん :2017年07月27日 01:25 ID:Pbzk6zhG0*
    結局必要なのは電子の運動エネルギーなわけで、核反応で飛び出す中性子の運動エネルギーを使う方式じゃ湯沸かし器咬ます以外に使い物になるのはないんじゃないかな
    ガス使うのも研究中だけどまだ実用段階じゃないし、結局はガスでタービン回すしね
    31  不思議な名無しさん :2017年07月27日 01:40 ID:bjI3Aif.0*
    一番効率が良いということは、ボイラーとっとけば食いっぱぐれないって事か!
    32  不思議な名無しさん :2017年07月27日 01:42 ID:K1Mhs3w40*
    質量保存則は広い意味では成り立っているといえる。
    質量欠損=発生エネルギー という意味で。
    化学反応とて本来は質量欠損しているが、エネルギーが小さいので普通にはかってもわからないだけだし

    化学反応における触媒に対応するような核反応の活性化エネルギーを下げる
    触媒もきっとあるだろうから誰か見つけて賢者の石って名付けてください
    (パラジウムとかじゃなくて今まで言われてないやつ)
    33  不思議な名無しさん :2017年07月27日 01:45 ID:Pbzk6zhG0*
    質量が減った分だけエネルギーが出るのは分かったけど何で質量が減るんや?
    原子核内部に運動エネルギーが位置エネルギーっぽく蓄えられててそれが外見には質量に見えるって事?
    んで弾けたときに原子核全体の運動エネルギーになるから質量が減って見えるっていう感じ?

    ってことはワイが重いもの持ち上げたら地球もちょっと重くなるんかな?
    34  不思議な名無しさん :2017年07月27日 04:22 ID:xViSAx8n0*
    面倒くさいから

    風船割ったら空気出る
    風船無理矢理押し付けても空気出る

    って考えればいいよ
    35  不思議な名無しさん :2017年07月27日 05:42 ID:1.1H8ZBu0*
    文系にはブルーバックスよりサイエンスアイ新書がいいぞ。
    36  不思議な名無しさん :2017年07月27日 19:20 ID:Xu0AD0yx0*
    イッチは頭ええなあ
    ワイは全然理解できんわ

     
     
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