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2011年3月19日土曜日

放射線のお勉強。。。#1

こんにちは。

たまたまこんなのを見つけたのでただ今勉強中です。
福島原発の放射能を理解する
これはどうやらアメリカの教授が作ったようで原本もネットで見れます。
Understanding the radioactivity at Fukushima

…えぇ。

というわけで今日は数回に分けてこれをまとめていこうと思います。
あと、開発活動も一時停止するので悪しからず。



さて、まず一回目ではスライドの…10枚目ぐらいまでやりましょうか。

基本として原発の放射能をもつ物質・・・だと思いますが、これには以下の元素が含まれます。
  1. H --- 元素番号1 三重水素
  2. Cs --- 元素番号55 セシウム
  3. I --- 元素番号53 ヨウ素
  4. U, Np, Pu --- 元素番号93-95 ウラン、プルトニウム
さて、ここでみなさんは多分引っかかったと思います。

三重水素ってなんだ? 

水素もしっています。セシウム、ヨウ素、ウラン、プルトニウムは多分ニュース見てたら一回は聞いたことがあるはず。(憶測ですが…)

でも三重水素はしらない。


実はこれがこの話のネックです。

まず元素には同位体という概念(?)があります。
これは元素番号が同じでありながら質量数が異なるものを指します。 もっと具体的にいうと陽子の数が同じで、中性子の数が異なる原子核をもつ原子なのですが…分かりにくいですね(^_^;)
ともかく三重水素というのは、つまり水素の同位体であり、水素の同位体にはもうひとつ重水素というものもあるということをご承知ください。

さて、このような同位体を含め、横軸に質量数、縦軸に元素番号をとった図は下のようになります。
色分けされているのでまぁこれを利用させていただきましょう。

まず、まぁ質量も違うのですから同位体の中にはもっとも安定したものがあるのであって、この安定した同位体というのが真ん中に際立つ黒というか紫っぽいもの達です。
そのラインを見ていくと一回白になってからまた少し黒くなってますよね?

そこがウランプルトニウムとなります。

ここまでわかったところで原子炉での反応を見ていきましょう。

原子炉で生成されるエネルギー…ここでは熱エネルギーとなりますが、これの95%はウランの核分裂によって、残り5%はそこで生成された核分裂生成物の崩壊によってできています。一応言っておくとこの核分裂生成物はさまざまな元素でできており、図で言うと元素番号は中程の黄緑の地帯が相応します。

さてさて、じゃあ放射性物質はどこでできるのか?

これは核分裂の際に発生した中性子が原子炉にあるもの…水や空気、炉の構成物、燃料などと結びつくことによってできます。


では今回の締めにその放射線の影響をすこしかじってみます。

放射線が原子に干渉する形にはだいたい二つに分かれます。

  1. アルファ崩壊
  2. ベータ崩壊とガンマ崩壊
なんだ三つじゃないかと思うと思いますが、ベータ崩壊とガンマ崩壊はほぼ同じものです。
β線をだすかγ線をだすかですからね(笑)

で、まずアルファ崩壊というのはウラン燃料を原子炉で燃やすと生成される微量の超ウラン元素類、マイナーアクチノイドがに共通する崩壊の仕方で、すべての原子の約10分の1に影響を与えます。
そして、ベータ崩壊ガンマ崩壊はその他核分裂生成物がする崩壊の仕方でこちらはすべての原子の約3000分の1に影響を与えます。
とりあえずはここまで理解して次回でシーベルトなどいまマスコミでさわがれている放射能の単位などについて話そうかと思います。

以上です。

勉強しながらなので、もしかしたら今日中に更新できないかもしれませんが、できるかぎり今日はこの執筆活動を頑張るつもりです。

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