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2016年01月06日22:09

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M4.9の地震


 変な地震だな、と思ったが、おそらく核実験。

 そこまでは、理解できるが、「水爆」  って?


 現代において、そんな威力のある兵器は持っていてもほとんど役に立たない。
 既に、大陸間弾道弾に近いミサイル技術を持っている北朝鮮にとってほしい技術は、ミサイルに搭載できる核弾頭の開発で、簡単な言葉で書くなら、「小型化」 だろう。

 という、状況において、なぜ水爆の開発が必要なのか? は疑問に感じる。


 戦術的には、ミサイルが正確に標的に当たること、が重要で、この場合弾頭は通常弾頭で十分。当たれば一発で船(あるいは潜水艦)を沈める、という能力。

 戦略的には、ミサイルに搭載できる核弾頭がある。という事実自体が重要。
 これまでの、北朝鮮のミサイル発射実験の経緯から考えれば、運んできて組み上げるまで時間が掛かりすぎているので、仮に核弾頭を搭載できるとしても、戦略的にほとんど意味がない。

 なので、ミサイルの開発そのものと、並行して弾頭の小型化の技術習得を行ってきた、と考えるべきだが、その線上に 「水爆」 は、ないのでは? と、思う。

 が、記事をよく読むと、この記事は 「原爆」 と 「水爆」 の違いを説明しているだけで、北が 「水爆」 を使った、と言っているわけでも、その事実を推定するような議論をしているわけではない。


 ただ、その中で気になったのが、最後のほう

  「ウランなどを使った核分裂反応は物理的特性上、爆発力に上限があります」

 えええ? そうなのか?
 爆発力に上限があるとは、 だれが計算したんだろう?


 現実的に、1950年代だったら、爆弾は航空機に搭載できなければ、運ぶことができないので、重さや大きさには制限がある。

 大きさのほうは、機体の下部に搭載する形を取るなら、胴体の直径より大きなものでも運べそうだが、重さのほうはあまり大きくなると、飛行機自体が離陸できなくなって困る。
 その「重さ」のほうの制約から作れるものに限界がある、というのはわかるし、そういう意味の「限界」ではないのか?

 「物理的特性上」 って、重さのことか? だったら、宇宙空間で使うのだったら関係なくなるよね。


 文脈的には、爆発で拡散を始めたプルトニウムが臨界下になってしまうまでの時間と、それまでに反応に寄与した原子核数、みたいな関係だと思われるが、それも、爆弾の構造そのものに手を入れるともっと大きくできそう。 本当に限界がある、という結論が出ているのかどうかは疑問。

 (当然ですが 「爆発力」 は、「解放されるエネルギー」 という意味で読み替えています。)

 
 この記事は、だからこそ 「水爆」 が必要、みたいなリードの仕方になっているけど、核融合反応でも、爆発する際に拡散する原子核が希薄になれば反応は継続しないはずなので、無制限に反応エネルギーを増やせる訳ではないでしょう。

 「水爆の場合には、反応させる物質を大量に投入すればその分だけ爆発力を増やすことができます。」


 ここまでくると、一万円札を大量に印刷すれば、その分だけみんな金持ちになれます。
 という話と、余り変わらないように思うのは、私だけ?

 単純に、プルトニウムから核分裂生成物になるときの質量欠損によるエネルギーと、水素がヘリウムになるときの質量欠損によるエネルギーの差が、全然違う。
 わかりやすい例えなら、一本作って10銭にしかならない造花を作る内職よりも、時給600円でも外で働いた方が効率よくお金が稼げる。とか


 で

 「核融合反応を起こすには、超高温・超高圧という特殊な環境が必要」

 おいおい、計算で原爆の上限を計算できる人に話聞いてきたんだろ?
 超高圧ってなんだ? 温度だけで核融合が成立するのではないのか? 封じ込めるものが無くなった条件下で、圧力は議論の対象にはならんと思うのだが?

 太陽の中心部で起こっている反応と、爆弾に使われる技術をごっちゃにしていないか?


 「人工ダイヤモンド」 と 「天然ダイヤモンド」 は何が違うか?
 みたいな記事を書かせてみたい。

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■北朝鮮が水爆実験に成功したと発表、「原爆」と「水爆」の違いって?
(THE PAGE - 01月06日 18:11)
http://news.mixi.jp/view_news.pl?media_id=177&from=diary&id=3791424

 北朝鮮がとうとう水爆実験に成功したと発表しました。北朝鮮が核実験を行うのはこれで4回目ですが、水爆実験の実施を明らかにしたのは今回が初めてとなります。水爆と原爆は何が違うのでしょうか。

使う材料と爆発のプロセスが違う
 水爆(水素爆弾)と原爆(原子爆弾)は両方とも核兵器ですが、使う材料と爆発のプロセスが異なっています。通常の原爆は、ある物質が、より小さい物質に分裂する反応(核分裂反応)を利用します。

 物理学者であるアインシュタインは、相対性理論によって、物質はその質量分だけエネルギーを持っているという事実を明らかにしました。例えばウラン235という物質は、減速した中性子を吸収すると複数の物質に分裂するという特徴がありますが、分裂後に生成された物質をすべて足し合わせた質量は、当初のウラン235よりもごくわずかに軽くなっています。このわずかな差分が途方もないエネルギーとして外部に放出されることになります。ウランやプルトニウムの分裂が瞬間的に進むように(結果として爆発という現象になる)設計したものを原子爆弾と呼びます。ちなみに、こうしたエネルギーを何年もかけてゆっくり取り出すように設計されたのが、原子力発電所ということになります。

 一方、水素爆弾は、核分裂反応ではなく核融合反応を用います。水素をある条件で4つ組み合わせるとヘリウムという物質に変化しますが、水素4つの質量とヘリウムの質量を比較すると、ごくわずかにヘリウムの方が軽くなっています。核分裂とは逆に、複数の物質を融合させ、質量の差分をエネルギーとして取り出すのが核融合反応です。太陽は基本的に核融合反応でエネルギーを放出しているのですが、水素爆弾はこの原理を応用して作られました(実際の爆弾では水素ではなく、水素の同位体である重水素や三重水素、あるいはリチウムなどを用います)。

 ウランなどを使った核分裂反応は物理的特性上、爆発力に上限がありますが、水爆の場合には、反応させる物質を大量に投入すればその分だけ爆発力を増やすことができます。このため、広島、長崎に投下された原爆の何百倍、何千倍もの爆発力を持つ爆弾も理論的には製造可能となります。

 もっとも、核融合反応を起こすには、超高温・超高圧という特殊な環境が必要です。このため水爆の内部には通常、小型の原爆が組み込まれており、最初に原爆を起爆させ、そのエネルギーを使って水爆を起爆するという流れになります。このため原子爆弾よりも仕組みが複雑で難易度が高く、これまでの北朝鮮の技術では開発が難しかったと考えられます。今回の実験が本当に水爆なのかはまだ不透明ですが、もし事実であれば、北朝鮮の核技術はひとつ上の段階に進んだとみてよいでしょう。

(The Capital Tribune Japan)
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