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もんじゅ運転見込み不調、どうするかなJAPAN?
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広島型原爆は、一発で14万↑の人々の命を奪った
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原子爆弾は、アメリカ合衆国のマンハッタン計画で進められた
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ネットより引用&参考
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プルトニウム(ネットより引用)
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原子爆弾のエネルギー
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原子が核分裂反応するときに放出するエネルギーです
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原子核を構成する陽子間の電磁ポテンシャルを運動エネルギーとして取り出すものです
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核分裂(原子爆弾のエネルギー)
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原子核を構成する核子は、核力によって互いに強く引力を受ける
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原子核中の陽子は、電磁気により極めて強い斥力を受ける
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核力は距離に対し指数関数的に減少する一方、電磁気力は二乗でしか減衰しない
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原子番号の大きな原子核では、電磁気力が打ち勝てば分裂する
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ひとたび分裂すれば、電磁気による斥力が支配的になり極めて高いエネルギーを持ち離れる
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中性子を吸収させて核子の数のバランスを崩すと、原子核が液滴のように二つに分裂する
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原子核分裂で、分裂前後の核子の結合エネルギーの差分が外部に放出される
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連鎖反応
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核分裂の際には通常数個の中性子が外部に放出される
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核分裂で放出された中性子を別の原子核が吸収してさらに分裂する
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このような反応を核分裂の「連鎖反応」と呼ぶ
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ある一定の量を超えると中性子の吸収数と放出数が釣り合って連鎖反応が持続することになる
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この状態を「臨界状態」といい、臨界状態となる核分裂性物質の量を臨界量と呼ぶ
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発電等に用いられる原子炉ではこの臨界状態を制御しながら保持して一定のエネルギー出力を得ている
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原子爆弾に用いる場合、短時間で臨界状態にする必要がある
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ウランとプルトニウム
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原子爆弾にはウラン235またはプルトニウム239が用いられる
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天然ウランに含まれるウラン235は0,7%で残りは核分裂を起こしにくいウラン238です
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原爆に用いるためにはウラン235の濃度を通常90%以上に高めなければならない
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ウラン濃縮には大変高度な技術力と大規模な設備、大量のエネルギーが必要
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ウラン濃縮による原爆製造
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初期設備投資は安価だが、電力を大量に消費し運転経費がかかる
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原爆1個あたりの製造コストは、プルトニウム原爆より高価になる
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ウラン濃縮施設は、地下に設置しやすく偵察衛星に位置を察知されにくい
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核実験なしでも核兵器を持てる
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イランの核開発もウラン原爆計画が主体です
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プルトニウム原爆
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プルトニウム239は自然界には殆んど存在しない重金属です
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原子炉内でウラン238が中性子を吸収することで副産物として作られる
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ウラン235のような大量の電力を消費する濃縮過程を不必要です
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臨界量が5kgとウラン235に比べてかなり少量で済む利点がある
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ウラン原爆より安価で、現在は5大国の核兵器生産はプルトニウムが主体です
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原子爆弾の構造
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臨界量以下に分割した核分裂性物質の塊を瞬間的に集合させ中性子を照射
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連鎖反応の超臨界状態を作り出し、莫大なエネルギーを放出させる
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爆弾に用いる物質の性質に応じて大きく2種類の構造が用いられる
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「ガンバレル型」原子爆弾
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ウランを臨界量に達しない2つの物体に分けて筒の両端に入れておく
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投下時に起爆装置を使って片方を移動させ、合体させることで超臨界に達する
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合体の容易性から構造は凹型と凸型の組み合わせ
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インプロージョン型原子爆弾
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プルトニウムを球形に配置し、外側に並べた火薬を同時に爆発させる
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位相の揃った衝撃波を与え、プルトニウムを一瞬で均等に圧縮し、超臨界を達成させる方法
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プルトニウム原爆は、過早爆発防止の為にこの方式でのみ実用可能です
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D-T強化方式の原子爆弾
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爆縮方式の性能向上型です
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基本となる核分裂反応を利用した原子爆弾の中に、核融合反応の要素を加えたものです
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しかし、多くの核物質は核分裂反応に寄与せずに飛散してしまいます
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飛散する前により多くの核分裂反応をプルトニウムに行わせる
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プルトニウム(ネットより引用)
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