昨日「ウラン電極型の常温核融合の発電装置について」の記事を書いたところ、続きの記事書きを求められています。この記事は少し専門的になるのですが、科学者と技術者の方々が、ウラン電極を使って重水素を常温核融合する科学の基礎を解説したいと思います。1980年代の常温核融合はパラジウムの電極を使っており、これだと効率が悪いのでした。当時からは長い時が流れているので、新しい技術で実験したいと思って頂けるとありがたいです。
今の進んだ科学を一通り使うとすると、質量制御の技術も利用可能であり理論上ですがこれまで以上に発電効率を高めるでしょう。これも重要なのでここに公表して、世界中で常温核融合の発電装置の開発が進むように促せればと思います。質量制御の技術を使うと、質量がゼロになるのに合わせて物質が柔らかくなるのでした。加工しやすくなるのであり、電気抵抗の減少とも言えると考えています。原子核周辺の真空偏極の抑制も合わせて、核反応を促進出来るはずなのでした。もちろん一般化学の反応促進にも応用出来るでしょう。
重水を入れたタンクにウラン電極と普通の電極を入れて、電流を流すだけでもごく小規模の核反応が起きると思えています。電流によりウランにH+が衝突するので、それだけでもウラン表面からH原子の電子軌道の潰れを起こせると考えています。効率を上げるためには温度を上げることと加圧も必要でしょうが、ナノ構造を使わなくてもある程度の反応が起こせると思えるのでした。ナノ構造まで使えるならその分反応効率を上乗せでしょう。
あとは未経験の電場のらせんの力、磁場のらせんの力、超音波も含めてウラン電極の表面を刺激すれば、反応速度に影響がある物が見つかるでしょう。パラジウムを非常に薄い膜にして蒸着しても、変化を生み出せそうです。始めは簡単な重水から始めて、進歩に合わせて普通の水で比較実験でしょう。
重水を液体で利用するか、ガスで利用するかも選択でしょう。これもやってみないと分からない部分です。
原子核理論の詳細はあとで解説します。まずは本日この記事を書くことになったいきさつです。
9日01時45分ころ、地震がありました。
震源地は、石川県能登地方(北緯37.2度、東経136.7度)で、震源の深さは約10km、地震の規模(マグニチュード)は2.0と推定されます。
145、基礎、台、刈られていないコーン
372、天命と判断しています
1367、日本語の語呂で勇むなです。
この位置の地震で、これまでにもジェド柱霊界ラジオの開発作業を止めてきており、またか~なのでした。問題は何をすれば良いかです。
続きはレウォトビ・ラキラキ山の再々大噴火です。噴煙の高さが15kmあって、こちらには驚きなのでした。12km、15kmと続けても、まだ15kmの高さに噴火出来るという状況が信じにくいのでした。普通の噴火ではなくて、始めから自然の神々様が3回以上に分けて大噴火するという未来の計画があるのでしょう。日本の桜島よりも一回り小さいくらいの山体ですが、マグマ溜まりは大きいのだと思えます。
地球の自然としては温暖化の暴走と海面上昇を止める為に、成層圏まで火山灰を送り出したいはずなのです。この規模の3回を1度で噴火させれば高さ20kmを超えられて成層圏を冷やせたでしょう。自然は温暖化の抑制に全く焦っていないのでした。船橋に向けた合図だとは考えにくいでしょうが、ここには現実が答えるのでした。以下その関連の組み込みです。
レウォトビ・ラキラキ山から
船橋事務所
920860750 9日CF指南 295517、2955、裏付け、裏地、x10+1、一応五桁の強調、CFは常温核融合のCold Fusion
9208060750 9日CF指南 969602、96、命令、x2回、x10、五桁の強調
9208060750 9日CF指南 323201、32、ホロウ、紳士淑女、上がる、集める、眉毛、事の真相、x2回、x10、五桁の強調、x100+1、一応六桁の強調、上と合わせてペアなので載せる。
9916960750 9日Test指南 274409、2745、振る、震える、-1x10、一応五桁の強調
7094016960750 N9日Test指南 383605、3835、スクリーンのプロンプター、+1x10、一応五桁の強調
7094016960750 N9日Test指南 151026、151、Please!、神、うらやみ、嫉妬、x100+2、+2だけれども一応五桁の強調
92089169 9日CFTest 295507、2955、裏付け、裏地、x10、五桁の強調
920809169 9日CFTest 969598、96、命令、x2回、x100-2、-2だけれども一応六桁の強調
920809169 9日CFTest 323199、32、ホロウ、紳士淑女、上がる、集める、眉毛、事の真相、x2回、x100-1、一応六桁の強調、同様に上と合わせて載せる。
9208040169 9日CFTest 969604、96、命令、x2回、x100-2、-2だけれども一応六桁の強調
9208040169 9日CFTest 323201、32、ホロウ、紳士淑女、上がる、集める、眉毛、事の真相、x10、五桁の強調、x2回、x100-1、一応六桁の強調、同様に上と合わせて載せる。
92082020350 9日CF拡散 969587、96、命令、x2回、x10-2、-2だけれども一応五桁の強調
92082020350 9日CF拡散 323196、32、ホロウ、紳士淑女、上がる、集める、眉毛、事の真相、x2回、x10-1、一応五桁の強調、同様に上と合わせて載せる。
70940922080 N9日立てるCF 383601、3835、スクリーンのプロンプター、+1x10、一応五桁の強調
70940922080 N9日立てるCF 151024、151、Please!、神、うらやみ、嫉妬、x100+2、+2だけれども一応五桁の強調
709420200 N9日ドクロ 1510216、151、Please!、神、うらやみ、嫉妬、x100+2、+2だけれども一応五桁の強調
9420200 9日ドクロ 1559818、156、私達、x100-2、-2だけれども一応五桁の強調
9665420200 9日Sunドクロ 1520244、152、愛するために、愛、Oh、x100+2、+2だけれども一応五桁の強調
709665420200 N9日Sunドクロ 383495、3835、スクリーンのプロンプター、x10-1、一応五桁の強調
709665420200 N9日Sunドクロ 150982、151、Please!、神、うらやみ、嫉妬、x100-2、-2だけれども一応五桁の強調
レウォトビ・ラキラキ山から
ユタ大学 534534534インチ、534、サーガ、配置、反対に行く、申告する、保健屋、対抗する、41118=534x77、77、to move、7の幸運x2
44544544.5フィート、445、好かれる、似ている、ダミー、デコイ、驚かされる、41118=445x92.4、924、テベト、ヘブライカレンダーで12~1月、前、まだ、やっとこ、トング、プライヤー
8437マイル、843、終わる、止める、価値がない、希望がない、新しい(物)、70、これ、旗、奇跡、
7331海里、733、牧畜業者、ドリップ、フロー、小牛、幼獣、若雌牛、荷車、カート、乳母車、10、or、母、もし、Ace;エース、73、祝福される記憶、31、誇りに思う、
サウサンプトン大学 515515515インチ、西川の公園、515、存在する、供給する、611305=515x1187、1187は日本語の良い花なのでTest結果ややる気の表明に期待出来そう。
14320kヤード、14320で温暖化と海面上昇の強調
8136マイル、813、勇気、武勇、力、軍、60、悪魔
7070海里、707、古銭、動け、売春婦、強さ、勇気、大胆さ、曲がりくねった、不正な、まっすぐでない、季節、70、これ、旗、奇跡、x2回
ITER 504800kインチ、504、荘厳、壮大、ありがとう、打たれる、叩かれる、資本、裕福、減らされる、ヘブライ語のN、80、農園
7968マイル、79、ブロー、68、言う、話す、会社命令者、地図
6924海里、692、平手打ちするために、状況、状態、位置、強さ、40、x2
CERN 501400kインチ、501、彼、美しい、装飾、きれいにされた、クリアされた、40、x2
41780kフィート、417、その時、法、正義、拒否、誰か、命題、テーゼ、80、農園
7913マイル、79、ブロー、13、神、not、女神、ピスタチオの木、炎、女性、簡単、軽い
ATLAS近傍での評価です。
盛岡商工会議所 5666.33km、566、プレゼント、ハミング、忙しそうな、解ける、融解する、住居、習慣、試される、テストされる、633は12660の強調値
18.15度、181、鼻の、鼻声の、叙事詩、長生き、凍らせる、50、プレゼント
Spring8 4966.33km、29798の強調値
13.58度、135、ボウル、盆、ローストする、神、ピスタチオの木、棍棒、バトン、80、農園
5432100ヤード、カウントダウンの強調
3086マイル、308、体、実体、物体、死体、ボート、テーブル、データー、アルム、薄い肉焼き、ヘチマ、狐の穴、穴、60、悪魔
2682海里、268、力、パワー、風、霊、ゴースト、20、彼と、満足するまで飲む
三菱重工長崎 4630km、463、反対、前に、VS、音楽のフラット、411144=463x888、888が笑いなので載せる。
8.96度、日本語の語呂で暴露、ファティマ、896、太らせた動物や鳥、乳首、7の倍数なので日時の組み込みは7日おき
15190kフィート、151、Please!、神、うらやみ、嫉妬、90、命令
2876マイル、28、弱い、棚、バー、76、これ、旗、奇跡、
2500海里、25、彼と、神よありがとう、虚しく見つめる、子供、作る、建設する、それゆえ、薄く光る、
ここでは名前が売れてから、三菱重工さん、東芝さんと日立さんに、ウラン電極を使ったエネルギー発生のテストをお願いする予定でした。それが昨日の記事で世界に公表となり、この記事で科学者技術者向けの詳細を解説するところです。あの世の導きはここで世界に常温核融合の有望さを明確にして、ITERやSMRなどの無駄な投資を減らすように私達に求めるのでした。
レウォトビ・ラキラキ山からユタ大学とサウサンプトン大学は、それぞれが常温核融合を表す場所としての組み込みです。今月の18日や30日まで出てくるのですが、このレベルで一歩目の結果が出るなら非常にありがたく、以後の世界を変えられるでしょう。ウランを電極に使うだけで、既存の実験施設が使える場合に、この位で結果を出せても良いのでした。
ITERは実現しない発電システムだと繰り返し書くところです。燃料サイクルが完成しませんし、超高速中性子で損傷しない構造材料もないと言えるでしょうから、放射性物質のゴミの山を産み出すのが今の期待値です。ウソまみれのクリーンエネルギーという触れ込みであったと、証明する結果になるのですが、2034年まで実験開始が遅れるらしいので、灯がともることもなく消えて行くでしょう。ウラン電極型は2030年には量産開始でしょうからその前にはITERは中止で相当です。
CERNは加速実験が線形加速器に戻る部分を表しています。空間理論を構築しないと原子核物理も先に進めないところなので、ここに向けた変化でしょう。盛岡商工会議所はILCとして線形加速器を誘致したい場所です。そのままには進まないのですが、候補ではあるでしょう。
Spring8はウラン電池を作る場合のらせんの力の基礎物理を研究する場所です。らせんの力には結晶レベルで産み出すミクロな物と、目視出来るマクロな物があります。ここではミクロな部分が進むのでした。マクロな物はどこでも出来るでしょう。
三菱重工さんは、民間で唯一の常温核融合を強く推進していたメーカーさんです。常温核融合は、質量制御システムのエネルギー源であり、重工業メーカーとしてUFOに最も近い立ち位置です。この意味での確認を行っています。日立さんと東芝さんの常温核融合における現状を知らないので、対応事業所の位置が不明で解析していません。原子力メーカーさんとして、常温核融合の推進に協力下さいという話は、いずれ出来ると思っています。
組み込みでここまでの近未来を教えてくれているので、とにかく急いで立ち上げるようにがんばれでしょう。太陽動画にドクロが描かれて泣いており、悪魔達が負ける部分を表してくれています。安心して進めでしょう。
続きは2015年に書いてあった文章です。要点はこれまでにも公表してきていますが、詳細が書かれているので科学者と技術者には参考になるでしょう。
1)水素原子のつぶれと過剰中性子の影響による原子核反応について
水素原子をボーア半径よりも小さくすることは、量子力学的な制約により不可能と言われています。確かに自由場においてはこの半径を小さくつぶすことは出来ないのですが、自然界においては強電場の存在により、この半径を小さく出来るのです。Hの近傍に存在する他の原子や分子の電子の作り出す強電場が、これから説明する条件下では水素原子の波動関数に影響して原子を縮小させることになるのです。Hの電子は周辺に存在することになった強電場により原子核の中心方向に押し込まれ、自由場での大きさよりもへリウムのように小さくつぶれることになるのです。
強電場はここではセシウムCs137の周りにある電子群の作り出す電場です。55個の電子がCs137の周りを中心から約2.5オングストロームの位置で平均的に回っています。このイオン半径ぎりぎりの位置に水素を押しつけるとこの電場の影響を受けてHがつぶれることになると思います。量子力学の制約に従ったままつぶれるのです。
生物の持つイオンチャネルという物があり、Na、K、Caイオンチャネルが一般的に研究評価されています。イオンチャネルは生体内部で特定のイオンを通すためにポテンシャルの井戸を組み合わせ、細胞の外からポテンシャルの高い細胞の内側へイオンを運ぶための通路になっています。プラスイオン全般を通すイオンチャネルも存在しますので、Csが通ることもあるはずです。
このイオンチャネルをCs137が通る場合を考えます。イオンチャネルは内径が通したいイオンと同じ位の大きさで、長さは様々ですが、ここではイオンが10個分位の物で考えます。ここをイオンが通るときに、イオンにHが押しつけられる状況が発生します。文献にあるシミュレーションによれば、このチャネルの中を順番に押しくらまんじゅうのように一つ一つが押されてぶつかって押し出されるという事もあるそうです。イオンと水分子が一つずつ並んでチャネルを通過してゆきます。
らせんの力はこのイオンと分子の列をイオンチャネルの中心に揃える働きをしています。反応に必要なエネルギーはチャネル内部のポテンシャルエネルギーにより供給されていると考えています。らせんの力の強い回転力が働いている可能性もあるのですが、ここで説明する反応過程では上記アライメント機能に止まります。原子のつぶれに際して少ないエネルギーの投入で済むように調整する役割です。
ここでCs137に水分子がぶつかるとします。この時水分子のHがOH基から離れてしまったとします。これは分子的にはピコ秒ごとに起きる事らしいので、離れてCs137の内部に押し込まれてしまう可能性があるのです。
するとCs137にはイオン半径の部分に55個の電子が分散して存在しており、Hの持つ電界強度よりも大きな電場を持っています。もちろんCs137の中心には55個のプラスが存在しており、ある程度強度を相殺すると考えられますが、Hにとってはより近い位置にある電子の方が大きく影響します。その結果OH基に押されてCs137の内部にHがつぶれて入り込んでしまうのです。始めはH+として入り込むのですが、電子軌道がつぶれて引力が強くなるので、恐らく後から電子を奪ってHになると思います。
イオン原子の内部にHがつぶれて入るかどうかが大きな問題です。ここでもCs137の量子論的な計算を厳密に行い、どれくらいの力で押し込まれたらHがつぶれて内部に入り込むかを検討する必要があります。このシミュレーション計算も計算量の点から個人の研究者には難しいのでそのお願いをこの場でしています。
一般論として原子は固い物で、つぶれるという事はあまり考えられていないと思います。ここでは1つのイオンの堅さが問題です。
原子一つの場合、電子の軌道は他の原子に邪魔されることなくある程度自由に動きます。この意味で、Hを近づけられると、電子の軌道はこれを避けて変化するはずです。例えば水分子の場合、酸素のp軌道の90度ずれた位置に2つのHが存在するのが軌道の本来の制約です。これに対して現実はHの電界の影響を受けて少し角度が開いてしまうのです。Cs137でも同様に電子軌道の変形が起きて、大きなエネルギーを失うことなく内部へHがつぶれて取り込まれてゆく可能性があるのです。
厳密な計算は量子力学に沿って後から出来ると思いますが、この先の反応について現時点での予想を古典力学的な所からしておきます。
一度つぶれが始まると、このつぶれが断熱圧縮的であれば電子の速度が速まって高速化し、元に戻るときにはこの高速化した分のエネルギーが使われます。実際にはつぶれて原子の内部に入り込む時点で、Hの電子はイオン側の電子と弾性衝突してエネルギーを失うはずです。こうなると他からエネルギーをもらわないと元のサイズに戻れませんし、Hの大きさはエネルギーを失う分、電子の軌道速度を増やすためにますます小さくなります。CsとHの電子の持つ元の速度も影響してきますが、この部分も計算されるでしょう。
その結果、自身の外側の電子のマイナスと内部の陽子のプラスがうまく遮蔽効果を発揮して、イオン原子核と軌道電子から見ると電気的にはほぼ中性になり、イオン原子の電子軌道の内部に小さな泡のように存在できると思われます。Cs137は電子の位置がつぶれたHの空間分だけ使えなくなり、各電子の軌道が外側に膨らみ出して調整される事になると思います。
つぶれたHは電子のマイナスがイオン原子の中心のプラスに引かれて中心へとゆっくり移動してゆくと思います。Hの陽子のプラスがイオン原子の電子により外部に押し出される力よりも方向性が一定で大きいからです。
この時イオン内部の電子密度は、一般的量子力学の計算によれば、中心に近づくほど大きくなります。その結果Hもそれに合わせてどんどん小さくなれると予想しています。Cs137では、イオン原子の核力の影響が起きるレベルまでつぶれる物と想定しています。
この後の核反応ですが、双方の原子核に核力が働く事になるので、核が融合するかそれとも不安定化を嫌って届いた核をはき出すことになるかは、生じる融合後の核の安定度が高いかどうかで決まるように感じます。ここまで来ると核の融合後に放出されるHの結合エネルギーがどの様な形になるかなど、実際の実験とシミュレーションが重要になると思います。
ここで検討しているCs137の原子核ですが、この原子はCs133で安定元素です。Cs137は半減期が約30年の放射性元素です。安定状態よりも4個も中性子が過剰なので、その分の影響で中性子スキンが原子核の周りを覆っていると想像しています。
この中性子スキンにつぶれたHが触れると、Hの電子はこの部分を透過して内部の陽子に近づきます。その時にHから引き離されてゆく事になると思います。
Hの陽子の方ですが、こちらは中性子スキンからの核力に引き寄せられてイオン原子核の内部に取り込まれてゆく事になるのです。同時に電子は原子核から離れてイオン原子の電子として振る舞うことになるでしょう。
結果は放射性のあるCs137が放射性のない安定核種Ba138へと原子転換することになります。Hの持っていた余剰エネルギーが7MeV程ガンマ線放出など何らかの過程を経て放出される事になると思います。
普通のイオンチャネルでKが同様に原子転換できるとすると、KがCaに変化しその時7MeVの放出を伴います。これが普通に起きていれば、カリウムチャネルは熱により壊れてしまうと思います。この現実に対しては、Kはプラスの電子の数がCsより少ないので、Hがつぶれて入り込むためのエネルギー障壁が高くなり原子転換の反応数が非常に少ないという可能性が高いと思います。Kに対しては細胞膜の作り出すポテンシャルでは十分な物にならないのではないかと思います。
加えて中性子スキンの広がった核力との反応がなければ、Hの陽子はイオン原子の陽子の持つ電荷により外部へはじき飛ばされているかも知れません。陽子の核力も中性子の核力も同じなので、原子のつぶれがどの様に解放されるか次第でもあると思います。電界強度によるつぶれが不十分であれば、核力が働く前につぶれが解放されてこの様になるでしょう。
常温核融合は昔から検討されていますが、そのメカニズムが物理的に明確にならないために科学としての認知度がプラズマ核融合に隠れて低いままでした。最近は様々なデーターが公表されて原子転換が再現性を持って引き起こせるようになってきていますが、理論的説明が出来ていないので研究は遅れたままでした。
この種の実験では電流の影響でパラジウムPdにつぶれた重水素Dが2個同時に入り込んで反応が始まると思います。Dの中性子を抱えるそれぞれの核力が自身のつぶれの大きさを超えるレベルになってPdの原子核近傍で衝突し、お互いの核力から核反応してHeになっているのだと思います。こちらもこの仕組みが計算されることになるでしょう。ここでも水素としてのつぶれと中性子に強化されているDとしての核力が影響しています。そしてここには中性子の発生はなく、その分安全な核反応だと言えると思います。
Pdの原子核にDが取り込まれる場合を検討すると、転換後の原子は銀Agとなります。核図上安定元素のPdから移る先のAgは一通りが放射性を持っており、不安定原子でした。この例ではPdにDが取り込まれる反応はほとんど起きていません。Ag107は安定して存在できるのですが、PdにDが取り込まれた後にitモードのエネルギー放射が必要の様なので、これをエネルギー障壁と見なしてここでは不安定核としています。
電極にPdを用いると、Pdを触媒とした核反応としてD+D=Heが可能になるようです。この時DがPd原子核近傍で別のつぶれたDか、つぶれの解放されたDの原子核に出会う必要があるので、単純に考えてもこの反応の起きる確率はDがウランなどのほぼ停止している原子核に吸収される反応よりもかなり小さくなるでしょう。
単純に電極に電流を流すときにHがつぶれて取り込まれるのであれば、鉛蓄電池の中でPb208がBi209に原子転換する反応が起き、熱も放出されることになります。この種の反応は起きていないので、Pdの水素吸着性という特殊な性質がつぶれに影響しているのでしょう。また、この反応にはDなどもう少し不安定な核種を組み合わせて使う必要があるのかもしれません。Hに対してはPb208の薄い中性子スキンでは不十分なようです。
Dを触媒の原子核に反応させたい場合、Pdをうまく組み合わせた中性子が過剰なウランやプルトニウムを電極に使うか、電極表面に電気化学として集められるように工夫すれば反応性が高くなるように感じます。Pdのサポートによる電極表面上におけるDの高密度化とDのつぶれを誘発するパルス電圧の制御なども必要になると思いますが、様々な条件で検証する実験が必要でしょう。Pdと同じ効率でDをウランやプルトニウムにつぶして取り込めると良いのですが、電極の電気陰性度をDに合わせて反応率を上げるには様々な物質との組み合わせやナノ構造の使用など、色んな工夫が必要でしょう。今の物性を制御する技術には、この可能性があると思います。また、同時にD分子ガスの拡散式も検討が必要でしょう。反応を比較する中で原子転換の理解が進むと思います。
この様に水素のつぶれるメカニズムと、放射性元素などの持つ中性子スキン等反応性の高い原子核物性との組み合わせが原子転換を起こしている可能性があると思います。中でも過剰中性子の引き起こす中性子の原子核の外側への広がりがこの反応度を高めていると思います。核力の到達距離はほとんど変わらないのですが、中性子が過剰にあるので反応する核力その物は中性子スキンの大きさに比例して強まっていると思います。原子核からの束縛が弱くなり他の核との反応性の高い状態で、中性子が原子核の外側にあふれてきているイメージです。この中性子が安定性を求めて外部の核と反応しやすくなっているのでしょう。
また類推して考えると化学の触媒には、もしかしたらこの種の電子軌道のつぶれが少しだけ影響している物があるかもしれません。Pdの例は発生確率の低い核反応ですが、化学反応であればもっと頻繁に起きている物があるのではないかと思います。原子や分子の一部が一瞬つぶれた過渡状態が化学反応を促進できるケースがあっても良いと思います。
始めにCs137を取り上げたのは、放射能の除去に微生物を用いる研究が昔からあり、一定の成果を上げて来ているのでこの理由を検討してみたかったのです。理論の組み立てがまだ出来ていないけれども、再現性のある結果が出せるのであればその理由を調べられる可能性があると思いました。
日本の福島の地でも微生物の実験はうまくいっているとのことでした。今後理論が確立されて放射能の除去に役立つことを願っています。
再現性のある他の実験として、MHIさんによるPdを含む特殊な分子膜を用いてCs133にDを作用させPr141にする実験があります。Dが4個分同時に反応し、安定核のPr141に変換します。同様にSr88がMo96にも変わっていますが、こちらもなぜかDが4個同時です。生成される変換核は安定核ですのでこの条件は守られているようですが、2個のDで反応できない理由も4個でなければいけない理由もまだ分かっていません。
受け取る核側が安定核なら良いと言うことだけであれば、Dからエネルギーを放出する側にとっての安定度は核子数が4、8、12個と増えてゆく場合に都合が良いです。この意味では数の増える8個の選択も理解出来るのですが、これで正しいのかデーターの蓄積も含めて今後の課題です。
また、核種の結合エネルギーのグラフから見ると、持ち込まれるエネルギーをたくさん負担できる反応方向にメリットのある物になっています。Dの持つ結合エネルギーの余剰分がないと進まない反応ではあるのですが、全体としてはその分たくさんのエネルギーを放出できて反応後に安定出来るという結果ではあります。
あと説明が前後してすみませんが、この実験ではCs133にHを反応させる検証実験も行われています。生成される期待物としてはBa134で安定核種ですが、その結果は反応が起きないとの事でした。イオンチャネルでも同じメカニズムで反応が起きているとすると、Cs133では原子転換は起きないことになると思います。この意味でもCs137の過剰中性子が核反応に寄与しているという事になるでしょう。
原子転換が一般に水素原子のつぶれと中性子スキンで可能になるとすると、イオンチャネルにおいてもウランやプルトニウムの中性子スキンを利用する事が可能になると思います。Csは一価のイオンなので制御が簡単ですが、ウランやプルトニウムなどもイオンチャネルの方法でHをつぶして内部に送り込み、原子転換によりエネルギーを放出させることが出来るようになる可能性があると思います。ウランとプルトニウムにHを反応させる場合、転換後の原子核は不安定核になりますが、自分自身も不安定原子核です。どの様な反応が可能か実験して確かめてゆく事になると思います。まずは中性子スキンとDとの組み合わせで利用すれば、反応は起きやすくなるのではないかと思います。
この反応においてウランもプルトニウムも核分裂を引き起こす必要はなく、水素の過剰(結合)エネルギーの7MeVの放出でエネルギー源になれると思います。
あまり使われていない技術ですが、放射性物質の出す核崩壊熱を利用し、電力を取り出す電池があります。太陽系の外部へ飛び立ったボイジャーなど特殊な衛星の長持ちする電池として利用されていました。
ウランとプルトニウムはこのHを反応させる技術により、小型の電池のような利用が可能になると思います。数年間持つ長寿命の高出力電池に出来るでしょう。
ウランもプルトニウムもHを取り込むだけでなく、何回かの反応の結果α線を放出させることも可能かも知れません。原子転換のメカニズムでどの様な反応が起きるかを核種毎に調べてゆく必要がありますが、恒星内部で起きている核融合のCNOサイクルのように、ウランとプルトニウムを触媒として使って、何回かの反応を繰り返すことでHをHeに変換する原子転換を起こしてゆく方法を探すことになるでしょう。燃料資源の残量の心配をしないで済むからです。この事が原子転換における目指すべき核燃料サイクルとなります。また、この反応では原理的に一度に反応する水素原子の数を厳密には制御しないので、選択的にウラン235、プルトニウム239を濃縮生成する反応を起こすことは難しいはずです。技術の進歩次第かもしれませんが、少なくとも核爆弾の製造には向かない方式を一般化することは可能でしょう。
その結果、核拡散上の問題は大きな物にならないと思いますし、この方式の発電は現在の原子力発電のように大規模な投資を必要としません。安全性も高く運用上も高い技術力を必要とすることはありませんし、小規模の発電施設で対処することが出来るはずです。このレベルの簡単な技術は裕福な国だけの物ではないのです。小規模の導入からその良さが理解されて広まってゆくことになるでしょう。誰もが低価格な電力の恩恵を受ける事が出来ても良いはずです。貧困の生み出すテロや紛争などを避けるためにも、社会が安定して豊かになり、私たちの未発達な民主主義が戦争を超えて成熟してゆくためにも必要なことだと思います。
イオンチャネルや電極の構造を用いるとすると、大きな熱出力が得られにくいという問題があります。イオンチャネルはここに一つずつイオン燃料を通す必要があることと、大きな熱を発生させるとチャネルが溶けてしまうと思われます。Dの電気分解式がうまく出来た場合でも電極が溶けてしまうリミットがあると思いますし、D分子ガスを使う場合もウランとプルトニウム、多層膜の組み合わせなどは他と同様に溶けてしまうと思います。
ゆくゆくはこれを解決することも検討することになると思います。水素原子のつぶれるメカニズムと、中性子スキンなどの過剰中性子を適切に組み合わせることが要点であれば、イオンチャネルや電極にこだわる必要がないからです。
例えば微量のウランとDを吸着したパラジウムを適切に混ぜて2方向からプラスとマイナスに帯電させて正面衝突させ、Dがウランに適切につぶれて取り込まれるようにします。この原子としてのつぶれは物質を単に圧縮すれば良いという物ではないので、前出の実験のように多層膜や拡散を使うなど実現には苦労すると思います。衝突の結果で原子転換が起きプラズマになる様に投入エネルギーを調整すると、この生成プラズマには投入熱だけでなく原子転換の発生熱が入って来るはずです。このプラズマを電気や熱として回収すると発電できることになります。
ウランをこの様に反応させると、自発核分裂を起こして大量の放射能を出すかも知れません。そうなると運用が大変なので、PbやW,Ptなどを触媒の候補にして方法を考えてゆく事になるかも知れません。ここに上げた原子核はウランよりも安定でα線を放出できるので、それぞれに擬似CNOサイクルを構成する候補になります。
原子転換の理論が確立されれば、これらの道も多くの研究開発により開かれてゆくでしょう。大規模な発電にも利用できる技術に育つと思います。
原子のつぶれの可能性についてはすぐに認められることになるのではないかと思います。中性子スキンとの核反応についてはトンネルメカニズムの寄与など検討されるべき項目が他にもあるでしょう。また、数学的に難しくて研究途上ですが、らせん運動はエネルギーの出入りを伴う物が多いので、量子の波動関数が過渡状態として振動ではなくらせん化しても良いと思えます。過渡状態がらせんで表現される可能性は今後追求されるのではないかと思います。この部分が解けていたらもう少し具体的に原子のつぶれなど説明できたかも知れないと思います。らせんの力らしい論文になったと思うのですが残念です。
核の安定度を正確に予想する理論が発展途上なのでまだまだ中途半端ですが、ここまで検討する事が出来たのは多くの方々の常温核融合に対する熱意と実験結果のおかげです。
原子転換技術の一番のメリットは反応に中性子の必要がなく発生もほとんどないので、核分裂やプラズマ核融合など今迄の技術よりも格段に安全に運用できる可能性の高い事です。これまでの技術との安全性の差は詳細に研究されて比較されることになるでしょう。もし事故が起きても人体に対する健康被害は非常に少ないはずです。原子転換の技術が確立すれば、放射能を制御して大きなエネルギーを得られる様になると思います。私たちが海や大地を汚染してしまった放射能も微生物の力を借りて、ゆっくりとになりますが無害化してゆけるでしょう。
ここに書いたことが原子転換として確認されるまでには時間がかかると思います。それでも日本人にとって原子力を平和利用することは大切なことだと思いますし、大きな経済的利益にもつながるでしょう。また、福島の除染と復興のためにもこの部分の研究が進展することを心から願っています。
2に続く
稲生雅之
イオン・アルゲイン