原子力

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原子力
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原子
原子物理学
原子力
核兵器

原子力(げんしりょく、: nuclear energy)とは、原子核の変換や核反応に伴って放出される多量のエネルギーのこと[1]、またはそのエネルギーを兵器や動力源に利用すること。核エネルギー(かくエネルギー)や原子エネルギー(げんしエネルギー)とも[2]いい、単に(かく、: nuclear)と呼ぶ場合には、原子力を指すことが通例である。

呼称[編集]

日本語では、「原子力-」(「原子-」)と「核-」は接頭辞としてほぼ同義である。このうち「核」は核兵器核燃料など軍用燃料として、「原子力」は原子力発電原子力空母など商用や動力源に使い分けられることが多く、これに対する批判もある[3][4] [注釈 1]。同様に、「反核」は原子力全般への反対を指す語であるが、日本では「反核」が「反核兵器」に範囲を縮小され、「反原子力」が「反核発電」に範囲を縮小される傾向が目立つ。[独自研究?]

英語では nuclear weapon (核兵器)、nuclear power (核発電)、nuclear submarine (核潜水艦)というように、"nuclear" (核)でほぼ統一されている[注釈 2]。独語の "Atom" と "Nuklear" はほぼ同義語であり、軍用か商用かを問わずに用いられる。英語の nuclear power plant(直訳:核発電所)に相当する語として、独語では Atomkraftwerk (直訳:原子力発電所)と Kernkraftwerk (直訳:核発電所)の両方が用いられている。中国語では、忠実な訳語を用いて「核電廠」という。

概要[編集]

「原子力」という語は、原義的には、ウランプルトニウム核分裂放射性物質の崩壊、重水素トリチウムなどの核融合により放出される核エネルギーのことを指す[1]原子核変換は、原子核崩壊原子核反応に分類され、原子核反応はさらに原子核融合反応と原子核分裂反応に分類される。

原子核反応により発生するエネルギーは、化石燃料の燃焼などの化学反応により発生するエネルギーに比べて桁違いに大きく、兵器として利用されるほか、エネルギー資源として主に発電に利用されている。ただし現在のところ発電に利用されているのは原子核分裂だけであり、原子核融合による発電はまだ実用化されていない。一方、原子核崩壊により発生する比較的弱いエネルギーは原子力電池放射線医学などに利用されている。

しかし、核分裂か核融合かを問わず、原子力の利用は、放射線、放射線を放出する能力(放射能)を持った物質(放射性物質放射性廃棄物)を発生させる。放射線は、その量や強さに応じて生物に対して悪影響(放射線障害)を与えるため、適切に防護(放射線防護)する必要がある。放射線防護についての国際的な研究機関として、国際放射線防護委員会 (ICRP) がある。

原子力兵器原子力潜水艦などは「核の戦争利用」「軍用核」の代表例であり、原子力兵器は代表的な大量破壊兵器とされている。原子力発電原子力商船などの「核の平和利用」「商用核」も、その過程で発生する放射性廃棄物など問題を抱えている。又、原子力には、軍用か商用かを問わず、各種の原子力事故放射性廃棄物の処理、核テロリズムの危険性などの課題が存在している。

核兵器の拡散を防止する条約には核拡散防止条約があり、核の平和利用を促進し、軍事転用されないための保障措置の実施をする国際機関には国際原子力機関がある。

原子力に反対する運動は「反核運動」や「反原子力運動」などといい、特に原子力兵器への反対運動は「反核兵器運動」、特に原子力発電を巡る論争は「原子力発電論争」などとも呼ばれている。

主な用途[編集]

軍事利用[編集]

兵器[編集]

原子力(核エネルギー)を主要な破壊力・殺傷力とした兵器を、「核兵器」や「原子力兵器」と呼ぶ。原子爆弾水素爆弾などの核爆弾や、核ミサイルが代表例である。このほか放射能兵器なども含まれる。

潜水艦[編集]

原子力(核エネルギー)で動く潜水艦を「原子力潜水艦」という。又、原子力兵器を搭載する潜水艦も「原子力潜水艦」といえる。

航空母艦[編集]

原子力(核エネルギー)で動く航空母艦を「原子力空母」という。

商業利用[編集]

発電[編集]

核反応を利用した発電を「原子力発電」や「核発電」と呼ぶ。通常は原子炉で発生した熱エネルギーで蒸気をつくり、タービン発電機で発電する[9]。燃料としてはウランプルトニウムなどが用いられる例が通常である。

電池[編集]

核反応を利用した電池を「原子力電池」と呼ぶ。通常は不安定な原子核である不安定核種の、核壊変と呼ばれる長期持続的で小規模な核反応による発熱から電力を得る。

原子力推進[編集]

核を動力源とする物体の推進運動を原子力推進(nuclear propulsion)と呼ぶ。鉄腕アトムなどの原子力ロボットむつなどの原子力商船原子力飛行機の他、各種の原子力ロケットが考えられている。

宇宙空間での利用[編集]

原子炉搭載型人工衛星コスモス954号の原子炉

不安定核種はすなわち放射性物質であり、打ち上げの途中で失敗すると上空から放射性物質をばら撒くことになるので人工衛星への搭載は民間では積極的には行われない[10][11]

しかしながら、軍用衛星では事情が異なる。特に電力を使う軍用衛星はレーダー衛星である。レーダーを照射し、地形・高度・森林中の構造物・地下構造物・潜水艦などを発見する。運用効率の問題などから、太陽電池では全く電力不足になるため原子力電池または原子炉を使う。

ソビエト連邦(ソ連)では、1970~80年代に本格的な宇宙用原子炉「ブーク」(Buk)や「トパース英語版」(Topaz)の開発に成功。実際にこれらを積んだレーダー偵察衛星が32機も打ち上げられ、運用された実績がある。

特に旧ソ連のコスモス・シリーズでは原子炉搭載型が多かった[12]

問題は軍用偵察衛星の高度が低いことである。空気抵抗が大きく落下しがちなので姿勢制御用の燃料を大量に消費する。また姿勢制御自体が難しい。そのため落下の危険が大きい。実際に何基か落ち、放射性物質をばらまいている(コスモスに関する米国の発表)。それを防ぐためには、寿命が尽きる前に燃料を噴射して、何万年も落ちてこない遠くの軌道に移すなどするほかない。

2018年11月7日、ロシアロスコスモスは、ロスアトムおよびモスクワケルディシュ応用数学研究所英語版にて、メガワット級原子炉搭載型電気推進システムを搭載した原子力宇宙船を開発中であると公式に発表した[13](動画はロスコスモスが発表した原子力推進型宇宙船コンセプトのCGアニメーション)[14]

2019年3月6日、ロシアロスコスモスは、ロスアトムおよびモスクワケルディシュ応用数学研究所英語版にて、RD-0410核熱ロケットエンジンをベースにしたメガワット級原子炉を搭載したスペースプレーン(高度160kmでマッハ7の極超音速で飛行でき高度500kmの低軌道への到達も可能で50回以上繰り返し再利用可能な想定)の開発計画が2010年から進行・開発中であると公式に発表した(原文の記事内容:"Предполагается, что аппарат сможет летать на высотах до 160 километров при скоростях семь махов или выводить космические аппараты на орбиту высотой до 500 километров. Каждый такой гиперзвуковой аппарат рассчитан не менее чем на 50 полетов.")[15]

施設[編集]

原子力を用いる施設、とりわけ原子炉核燃料を搭載・使用する施設を核施設原子力施設という。

代表的な核施設

保安[編集]

原子力物体や核施設での災害を防止し、安全を確保する施策を核防災核保安(nuclear safety)という。

核保安については、核施設での爆発事故や放射能漏れの防止は元より、2001年のアメリカ同時多発テロ以後には核テロリズムの防止策も討議されるようになっている(核セキュリティ・サミット)。

歴史[編集]

冷戦前[編集]

冷戦時代[編集]

冷戦後[編集]

脚注[編集]

注釈[編集]

  1. ^ なお、日本の政府機関や自治体、電力会社等から公表されているPDF文書等をインターネットで検索すると、検索結果画面において「原子力」の部分が「原子カ」(最後の文字は漢字の「力」―ちから―ではなく、カタカナの「カ」)と表示されることがある[5]。このことについて三重大学教授の奥村晴彦は自身のTwitterアカウントにおいて、文書にテキスト抽出禁止の保護設定がなされているため検索エンジンがOCRによる読み取りをした際に誤変換したものとした上で、検索避け工作であると批判している[6]
  2. ^ 英語のパワー (power) は「力」と「電気」の両方の意味をもつので、nuclear power や atomic power は、内容に応じて「原子力」または「原子力発電」の意味をもつ[7][8]。nuclear power plant や atomic power plant は「原子力発電所」を指すことが多い。

出典[編集]

  1. ^ a b 平凡社『世界大百科事典』[要文献特定詳細情報]より「原子力」の項。
  2. ^ 『広辞苑』第五版[要文献特定詳細情報]に「原子力」の項で「原子エネルギー」と同義と解説し、「原子エネルギー」の項に同義語として「核エネルギー」が挙げられている。
  3. ^ 小出裕章 (2005年10月9日). “核と原子力は同じもの (PDF)”. 第23回エントロピー学会シンポジウム at 広島. 2011年4月25日閲覧。
  4. ^ 吉田康彦 (2007年6月23日). “「核」と「原子力」はどう違う?”. 日本国際フォーラム『百花斉放』. 2011年4月25日閲覧。
  5. ^ 以下は「力」がカタカナの「カ」で表示されているのが確認できた事例の一部である。原子カ安全調査委員会設置法(案) (PDF)”. 内閣官房 (2012年1月). 2014年6月9日閲覧。衆議院チェルノブイリ原子カ発電所事故等調査議員団報告書 (PDF)”. 衆議院 (2011年12月). 2014年6月9日閲覧。原子カ安全規制の転換 (PDF)”. 原子力規制委員会. 2013年1月30日時点のオリジナル[リンク切れ]よりアーカイブ。2014年6月9日閲覧。「サイクル機構史の発刊に寄せて」原子カ委員会委員長 近藤 駿介 (PDF)”. 日本原子力研究開発機構. 2014年6月9日閲覧。第3章 協議の対象となる原子カ事業所 (PDF)”. 東京都. 2014年6月9日閲覧。原子カ災書に伴う肉用牛の安全確保等に関する緊急要望 (PDF)”. 福島県. 2014年5月21日時点のオリジナル[リンク切れ]よりアーカイブ。2014年6月9日閲覧。浜岡原子カ発電所・ご意見を聴く会」委員からのご意見等のとりまとめ結果について (PDF)”. 中部電力 (2011年9月22日). 2014年6月9日閲覧。志賀原子カ発電所における安全強化策の取り組み (PDF)”. 北陸電力. 2014年6月9日閲覧。
  6. ^ 奥村晴彦”. Twitter (2014年6月9日). 2014年6月9日閲覧。 “わざわざテキスト抽出禁止するのは「検索避けの隠蔽工作」にまさに該当する
  7. ^ nuclear power” (英語). the freedictionary.com. 2011年12月10日閲覧。
  8. ^ atomic power”. プログレッシブ英和中辞典(第4版). コトバンク. 2015年10月14日閲覧。
  9. ^ 原子力発電”. デジタル大辞泉. コトバンク. 2015年10月14日閲覧。
  10. ^ SNAP 8 Reactor Program (1963)
  11. ^ SP 100 Space Nuclear Reactor, Fabrication Development
  12. ^ 1978年1月24日、コスモス954号がカナダ北部に墜落して放射能汚染を引き起こした。1983年1月23日には、コスモス1402号が南太平洋に墜落して同様の事故を引き起こした
  13. ^ Russia unveils nuclear-powered interstellar spaceship - Russian space industry news”. pravdareport.com (2018年11月13日). 2018年11月13日閲覧。
  14. ^ Russia unveils NUCLEAR spaceship poised for groundbreaking INTERSTELLAR missions - YouTube”. youtube.com (2018年11月14日). 2018年11月14日閲覧。
  15. ^ В Роскосмосе задумались о создании ракетоплана с ядерным двигателем - РИА Новости, 06.03.2019”. ria.ru (2019年3月6日). 2019年3月6日閲覧。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]

  • 原子力百科事典ATOMICA - 一般財団法人高度情報科学技術研究機構
  • 原子力エネルギー(Nuclear Fuels) リンク集・文献案内 - 広島大学
  • 資料:原子力教育のための学校用副読本,その他の関連機関発行の教材 - 小波秀雄(京都女子大学現代社会学部)
  • 放射線の基礎知識 原子力と核分裂 - 北海道総務部原子力安全対策課
  • 植村福七 「外国の原子力管理機構と開発状況」、『香川大学経済論叢』 香川大学経済研究所、1957年1月、第29巻第5号、81-91頁、NCID AN00038281