くまごろうのひとりごと

くまごろうのサイエンス教室『核変換技術とトリウム熔融塩原子炉』

Dec

16

小泉元総理大臣は数年前にフィンランドにある高濃度核廃棄物最終処分場であるオンカロを見学し、保存される廃棄物が無害化するのに10万年かかると聞き、反原発に転向したと聞いている。ちなみにオンカロに貯蔵される核廃棄物は原子力発電所からの使用済み燃料を核燃料サイクルによる再処理をおこなわず、そのまま処分するという極めて原始的なやりかたである。小泉元総理は理系ではないためこのような話を聞けば原発再稼動はダメ、と短絡的に思考するのであろうが、科学者や技術者は長い半減期を有する放射性物質を如何にして短い半減期の物質に変換するかを考える。

従来の日本の原子力政策では使用済み核燃料を青森県六ヶ所村にある日本原燃の再処理工場で処理することによりウランとプルトニウムは分離して原子力発電所で再利用し、核分裂により生成した核分裂生成物（FP、Fission Product；セシウム137、ストロンチウム90、ヨウ素129、テクネシウム99など）とマイナーアクチニド（MA、Minor Actinide；ネプツニウム、アメリシウム、キュリウムなど）は高レベル放射性廃棄物としてガラス固化体として地下300メートルに保管する地層処分が計画されていた。

地層処分が計画された核分裂生成物とマイナーアクチニドの中には、ネプツニウムが214万年など非常に長い半減期を持つ物質がある。核種分離・消滅処理と呼ばれている使用済み核燃料廃棄物処理に関する研究は、核分裂生成物とマイナーアクチニドなどの放射性廃棄物に含まれる放射性核種をその半減期や利用目的に応じて分離し、更に長寿命核種を短寿命核種に変換するための技術の確立を目指している。例えば前述のネプツニウムの原子核に中性子をぶつけると、半減期が数年以内の原子核や放射線を出さない非放射性原子核に変換することが出来る。

2014年12月8日付のくまごろうのサイエンス教室では使用済み核燃料の処分法の一つとして、高エネルギー加速器研究機構と日本原子力研究開発機構の共同事業であるJ-PARCにおける加速器駆動未臨界炉を紹介したが、加速器駆動核変換システム（ADS、Accelerator Driven System）では、加速器からの高エネルギー陽子を鉛・ビスマス合金のターゲットに当てることにより核が破壊されて20-30個の高エネルギー中性子を発生させ、この中性子を再処理工場からの高濃度マイナーアクチニドを含む燃料に照射することにより長寿命の核種は人類が管理可能な半減期の短い核または安定な核へ変換される。加速器駆動未臨界炉（ADSR、 Accelerator Driven Subcritical Reactor）はADSの余剰なエネルギーを電力として取り出すことを目的とした原子炉である。1基のADSRは同じ規模の10基の軽水炉から生成するマイナーアクチニドを処理することが可能と言われている。ベルギーでもADSR実験炉プロジェクトMYRRHAが進行中で、2017年に建設が開始され2026年に実験開始を予定している。MYRRHAの研究者は2018年3月にもJ-PARCでの情報交換会議に参加しているが、MYRRHAは2033年の実用炉運転を目指している。

第4世代の原子炉と呼ばれるトリウム熔融塩原子炉は、アルカリ金属のリチウムやアルカリ土類金属のベリリウムのフッ化物（LiF-BeF2）など500℃以上では液状となる熔融塩を冷却材、これにトリウムを溶解させて液体燃料とし、更に核分裂物質として少量のウランまたはプルトニウムのフッ化物を加えてポンプにより熔融塩を原子炉と熱交換器の間を循環させることにより原子炉で発生した熱を発電などに移用する原子炉である。軽水炉では核燃料を金属被覆管に充填した固体燃料を使用するが、熔融塩炉では液体燃料を使用するため、核燃料の取扱が格段に容易になる。熔融塩炉は1960年代にアメリカのオークリッジ国立研究所（ORNL、 Oak Ridge National Laboratory）で研究開発が行われ、実験炉は4年間の安定した運転実績を示したが、原子力潜水艦のために開発された軽水炉の商業化が先行したこと、核兵器の材料であるプルトニウムを生成しないこと、などにより当時の社会情勢では原子炉として不適切とされ開発が中断された。

日米英仏韓加など10カ国により結成された第4世代国際フォーラム（GIF、 Generation IV International Forum）は2002年に次世代原子炉のひとつとして熔融塩炉を選定し、2030年の実用化を目指し各国で政府、民間の両者で研究が進められてきたが、2011年の福島第一原子力発電所で発生した軽水炉の暴走事故以後安全性が最優先される環境のもとで、緊急時における炉の確実な停止、核物質から放出される崩壊熱の除去性能、放射性物質の外部流出防止などの特長により、海外では熔融塩炉が再評価されている。安全性に加え熔融塩炉は、①燃料であるトリウムの埋蔵量が多い、②軽水炉では使用済み核燃料の再処理のための固体燃料溶解処理が必要だが、液体燃料のため溶解処理が不要であり大幅に単純化出来る、③燃料の循環使用により長寿命の放射性廃棄物であるマイナーアクチニドの消滅が可能になり放射性廃棄物を大幅に削減出来る、④プルトニウムを燃料として使用出来、消滅が可能、⑤プルトニウムを副生しないため核兵器への転用が少ない、などの利点がある。中国科学院は2011年より熔融塩炉の開発を進め、2020年には実験炉を稼動させる計画である。またアメリカではエネルギー省が2016年にオークリッジ国立研究所を含む産学官の開発プロジェクトに資金援助を行っている。

2011年にオークリッジ国立研究所は従来の熔融塩炉のリチウムやベリリウムのフッ化物に替えてナトリウムやマグネシウムの塩化物を熔融塩として使用することにより、中性子のエネルギーレベルが上昇してもんじゅのような高速増殖炉並みの中性子の高速化が実現される高速熔融塩炉の概念を発表した。高速熔融塩炉は核分裂反応を起こすウラン235の含有量が少ない劣化ウラン、軽水炉からの使用済み核燃料、更には核分裂生成物やマイナーアクチニドを燃料として使用出来、軽水炉の使用済み核燃料の処理法としても期待される。

2016年10月に国際原子力機関（IAEA）によりトリウムを用いた熔融塩炉に関する国際会議が開催され、熔融塩炉は高温で高効率であること、低圧で安全性が高いこと、高レベル放射性廃棄物の削減が見込まれること、液体燃料なので燃焼度制限がないこと、核燃料サイクルの融通性が高いこと、などの利点が確認されている。

日本における熔融塩炉の第一人者と言われる古川和男博士（故人）は20年前に10万～30万キロワットの不二（FUJI）と呼ばれる小型熔融塩炉の概念設計を提案しているが、彼が設立した（株）トリウムテックソリューション社はメルトダウンを起こした福島第一原子力発電所のデブリ処理に熔融塩炉を提案している。デブリを塩素などハロゲンで溶解処理し、プルトニウムやマイナーアクチニドの塩化物を分離回収、それらを塩化物熔融塩に溶解して熔融塩炉で燃焼させ無害化する。

2018年7月に経済産業省より発表された第五次エネルギー基本計画では次世代の原子炉として熔融塩炉が記載された。基本計画ではプルトニウムの削減に取組むとしているが、もんじゅのような高速増殖炉を断念した日本では軽水炉によるプルサーマルではプルトニウムの削減は不十分であり、プルトニウムを燃料に利用出来る熔融塩炉がその役割を担うことになるのだろう。現在の日本では原子力発電所の新設は議論することすらはばかられるが、世界に目を向けると電力需要が旺盛な途上国では二酸化炭素を排出しない原子力発電に対する期待は大きく、安全性に優れ、システムの単純さにより小型設備でも経済的に成り立ち、核兵器に転用される恐れのあるプルトニウムを副生せず、核分裂生成物やマイナーアクチニドを循環することにより消滅処理が可能なため放射性廃棄物処理が容易であり、かつウラニウムよりも資源が入手しやすいトリウムを燃料とする熔融塩炉は21世紀中頃までに多く建設されると思われる。

#科学

慰安婦問題その2

Nov

22

今週、日本では韓国政府が2015年日韓合意に基づく慰安婦の『和解・癒し財団』の解散を発表したことがニュースになっている。

アメリカではサンフランシスコ市が約1年前に市有地での設置を許可した慰安婦像をめぐって、大阪市は10月に1957年から続いていた姉妹都市の関係を解消した。シアトルでも12月3日に『The Apology』というドキュメンタリー映画が上映される予定である。この映画は日本政府に謝罪を求める韓国、中国、フィリピンの慰安婦に関するもので、2016年にNational Film Board of Canadaが制作した映画だという。アメリカでは慰安婦問題は現在も進行中であり、そのたびにわれわれアメリカ在住日本人は不快を感じる。慰安婦像にしても映画にしても不確かで一方的な事実とは異なることを主張し、その目的が日本を貶める政治的な意図が見え隠れするからである。

アメリカには中国系の『世界抗日戦争史実維護連合会』や韓国系の『ワシントン挺身隊問題対策委員会』のような反日政治団体があり、慰安婦問題などを利用して日米を離反させるような活動を行っている。今回の『The Apology』の上映会の主催者のひとつに『脱植民地化を目指す日米フェミニストネットワーク』なる組織が示されているが、今どきアメリカで日本人が植民地化反対運動を行う趣旨が理解出来ない。

2014年1月8日付ブログルでくまごろうは慰安婦問題を取上げそこでも述べたが、悲しいことは慰安婦問題が大きな国際政治問題となったのはすべて日本人によってである。吉田清治による捏造記事、朝日新聞植村隆記者による偏向記事、韓国人に慰安婦を名乗れば金がもらえる、とそそのかして日本政府に対する慰安婦裁判の原告に仕立て上げた活動家や人権派弁護士たち、戸塚悦郎弁護士による国連に対する日本批判のロビー活動、それに意図的であったとされている朝日新聞の多くの誘導記事や誤報など、彼らは戦後多くの人々によって築き上げられてきた日韓関係を結果的に台無しにしてきた。

日韓政府間では2015年合意によって慰安婦問題は最終的かつ不可逆的に解決されたはずであるが、アメリカではこの問題は現在でも生きており、今後も注意深く見守ってゆく必要がある。われわれはサンフランシスコに慰安婦像が設置されるとは思ってもみなかったが、今度はシアトルに慰安婦像が設置されるかもしれない。慰安婦像が設置されてからでは手遅れになる。

#政治

ゴルフ

Nov

15

Rainier Golf & Country Club 11番ホールティーグラウンド

今年もUSGAによるゴルフスコアのポスティングは11月15日をもって終了した。コースコンディションが悪くなるので来年2月末までのスコアは登録されない。USGAハンディキャップインデックス（GHIN）は過去20回のラウンドのうち、コースごとに設定されたレーティングで調整された良いスコア10回の値に基づいて算出されるが、今年のくまごろうのインデックスは17.9で終了した。因みに過去の11月15日のインデックスは下記の如くである。2018年末のインデックスは平均的なコースでは18ホールを72.0+17.9＝89.9でラウンドすることを示している。

2018年 17.9
2017年 18.3
2016年 18.9
2015年 16.9
2014年 17.3
2013年 17.1

こうしてみるとくまごろうのゴルフの腕は17～19で安定している、悪く言えば成長の余地がない、ということかもしれない。数年前までは15を目指していたが、この結果を見るとそれは夢のまた夢なのだろう。

今年もドライバーショットは昨年同様比較的まっすぐ飛び安定しているが、夏でも180～190ヤード程度の飛距離しかなく、2、3年前より20ヤードは短くなっている。その結果長めのパー4では2打目でレギュレーションオン（英語ではgreen in regulation）が出来ないことが多く、パーが取りにくい。

今年のホームコースでのベストスコアは8月22日の43/41の84で、1バーディー、5パー、ダブルボギーは1つだけ、寄せやパットが面白いようによく決まり、運の良さに本人もびっくり。このスコアはエージシュートに8ストローク及ばないが、今の体力を維持出来ればもしかしたら、という希望は持てる。

夢に向かって来年も体幹を鍛える体力づくりと、パットとショートゲームの腕を磨かなくてはならない。

#スポーツ

闖入者

Sep

18

コウモリ

コウモリのふん

爪楊枝と比較して大きさがわかる

昨日の朝、キッチンの照明にねずみのようなものが顔を出しているというので行ってみると、ハツカネズミくらいの大きさのちょっとかわいらしい顔をした小動物がじっとしていた。全く動かないので死んでいるのかと思い、プラスチックバッグを介して捕まえた。デッキに出て様子を見ると、これはまぎれもなくコウモリだった。体長は10センチ以下、翼は広げると20センチくらいだろうか、生まれて初めてコウモリに触れた。

朝起きて玄関ドアの付近に小さな毛の塊が落ちており、虫眼鏡で見ると毛玉の中に昆虫の足のようなものが見え、どうしてこんなものがあるのだろうと不思議に思っていたが、どうやらこれがコウモリのふんらしい。家の中をよく探すと他にも2つふんを見つけた。

調べてみるとイエコウモリという種類らしく、夜行性で軒下、換気口、屋根裏などに住み着くらしい。昆虫を主食とするが、伝染病を媒介するおそれもあるようだ。

いったいどうやってコウモリが家の中に侵入したのかは今もって謎である。暖炉の煙突から入ったのではとも思ったが、煙突の途中のダンパーは閉じており、またウッドストーブにはしっかりした金網のドアが閉まっているのでここから侵入したのではないだろう。

写真を撮影し終わると、コウモリはデッキから元気よく飛び去った。もう来るなよ。

この家に住んで29年、コウモリの侵入は初めてだ。

#動物

ゴルフ

Aug

22

18番ホールグリーン

スコアカード

このところシアトルはカナダの森林火災の煙がたなびいて視界がきわめて悪く、大気汚染物質濃度が高いため、ニュースでは喘息などの呼吸器障害のある人は外出を控えるよう警告している

そのような環境ではあるが水曜定例ゴルフに出かけた。今日はなぜか好調で、2番では3打目がチップインバーディー。ティーショットがすべてまっすぐに飛び、土曜定例ゴルフのブラックティー（6334ヤード）ではなくブルーティ（6082ヤード）でのラウンドではあったが、5パーでダブルボギーは1つだけ、43/41の84は今年のベストスコア。

今日のようなゴルフが続くことを祈る。

#スポーツ

ゴルフ

Aug

9

14番ホールグリーンからの眺め

昨日はわがRainier Golf & Country ClubとFairwood Country Clubのシニア対抗戦で、ホームコースでの戦いだった。

このところあまりふるわないゴルフで先週の土曜定例ゴルフはノーパーと散々だった。しかし何故かこの日は好調で、2番では2打目180ヤードがピンそばについてバーディー。また6番パー3　175ヤードではピンから10ヤード3インチに寄せてKPを取得した。ホールアウトすると1バーディ、3パーでダブルボギーは1つだけ、42/44の86で久々の80台だ。

今日のようなゴルフをこれからも続けたいと念願する。

#スポーツ

望遠鏡

Jul

29

くまごろうは日本に住んでいた時にKamakura Fast Focus Zoomという10～30倍ズームの双眼鏡を入手してセーリングの時などに景色を眺めていたが、これで天体を観測すると10倍なら月のような大きな対象は捕捉出来るが、ズームアップしたり星などを観測すると手ぶれのため全く役に立たない。そのためかねてからしっかりした三脚に取付けられた方位や角度を微調整出来る赤道儀架台（Equatorial Mount）がないと天体観測は無理と思っていた。

今月中頃アマゾンよりAmazon Primeメンバーのためのスペシャルセールがあるとのメールを受信した。特に今すぐアマゾンから購入したいものがあるわけではなかったが、かねてより望遠鏡が欲しいとは思っていたのでダメもとでアマゾンを検索したら、赤道儀架台や三脚を含む初心者向けのCelestron Power Seeker 127EQが$93.59とのこと、一万円程度で赤道儀架台付望遠鏡が入手出来るとは極めてお買い得と感じ、衝動買いした。

127ＥＱは口径127ミリの反射望遠鏡で焦点距離1000ミリ、標準接眼レンズの焦点距離20ミリなので倍率は50倍となる。また3倍倍率のバローレンズ付なので150倍での観測が出来る。付属品の焦点距離4ミリ接眼レンズを使用すればバローレンズなしで250倍とすることも出来るが、4ミリ接眼レンズは視野が狭くなるので望遠鏡の操作に慣れてからでないと使えないだろう。

先週末に届けられたパッケージは結構重かったが、最も重いのはカウンターウェイトで望遠鏡本体や三脚は軽量である。説明書に従うと約2時間で一応組み立てることが出来たが、赤道儀などの調整は結構面倒だ。わがやの北側には背の高い木が多いので北極星が観測出来ず、赤道儀の設定は当分お預けで、もっぱら月や木星、土星、火星などの惑星観測に使用するつもりだ。

メインの望遠鏡で対象を見つけるためには鏡筒に取付けられた倍率の低いファインダーを使用するが、メインの望遠鏡とファインダーを完全に平行にするための調整が一苦労である。ファインダー固定用の3つのスクリューによる微調整が必要で、くまごろうは1時間近く費やした。

満月の数日前の月を観測すると、小さなクレーターまではっきりと観察することが出来た。地球の自転によって視界から月がずれてゆくが、方位を微調整することにより容易に対象を視界の中心に戻すことが出来る。この秋は少し天体観測に時間を費やしてみよう。

#科学

ゴルフ

Jul

12

3番ホールグリーンからのMount Rainierの眺め

昨日はわがRainier Golf & Country ClubとMeridian Valley Country Clubのシニア対抗戦でMeridian Valleyに遠征した。快晴のもと、3番ホールのグリーンからはシアトルからよりもずっと大きく感じられるマウントレニアが望まれた。

ショットは好調で、1番（333ヤード）と12番（180ヤード）ではレギュレーションオンでバーディー。特に12番ではピンから5ヤード5インチ、KPを取得した。プラクティスグリーンでの練習中にグリーンがわがホームコースより遅いことはわかっていたが、実際のグリーンでは頭ではわかっていても思い切ったパットが出来ず、多くのパットがショートした。そのためパーがわずか2個で上ってみれば47/44の91、もう少し良いスコアでフィニッシュ出来たはず、と反省しきり。

因みにRainierのグリーンはプロショップの話ではグリーンのスピードを計るスティンプメーターで10～11に設定してあるとのこと、これはメジャーではないPGAトーナメントとほぼ同等のスピードで、通常のコースでは8から9が一般的なので、他流試合の際は遅いグリーンに対応しなければならないことを再認識した。

#スポーツ

大井町永楽

Jun

26

東京のJR大井町駅品川寄り改札口を東に出ると昭和の香りがする飲み屋街がある。その中に永楽という小さなラーメン屋がある。この店は古く、くまごろうの記憶が正しければ小学生だった65年前ほど前、大井町駅から徒歩10分ほどの所にある会社に勤務していた父のなじみの店として連れて行ってもらった。

戦後の混乱期を脱し、食糧事情もある程度改善していた当時、このラーメンは絶品だった。炒めたといういうより焦がしたネギと黒いスープが特徴のラーメンは当時支那そばと呼ばれ、父は『そば2つ』、と注文していた。それ以来機会があるごとに大井のラーメンとしてくまごろうの好みの店となり、訪れた回数は数知れない。やがて子供達も連れてゆくようになり、親子3代でひいきの店となった。1978年にアメリカに移住してからも帰国すれば永楽を訪れた。

今年3月に日本を訪れた際、東京の大学に通っている孫息子を連れて永楽でラーメンを楽しんだ。この店は経営者が何回か替っているようだが、ラーメンは最初に訪れた時と変らない。孫も気に入りこれで親子4代にわたるひいきの店となった。

ラーメンは650円、シアトルでは最近ラーメン屋がたくさんオープンしているが、どこも$10以上、店によっては$15もするので、おいしい大井のラーメンはお値打ちに感じる。

#グルメ