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原子力（げんしりょく、英: Nuclear power）は、原子核変換により得られるエネルギー（核エネルギー）のこと、またはそのエネルギーを得る方法のこと。
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[編集] 説明
原子核変換は原子核崩壊と原子核反応に分類され、また原子核反応は原子核融合反応および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、エネルギー資源として有用とされている。
しかし、原子力の利用により、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）が発生する。放射線は、その量や強さに応じて生物に対して悪影響を与える（放射線障害と呼ぶ）ため、これを適切に防護（放射線防護と呼ぶ）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はICRPがある。
また原子力の利用目的には、平和利用および軍事利用がある。平和利用としては原子力発電所があり、軍事利用としては核兵器がある。原子力の利用目的を平和利用に限るための国際機関としてIAEAがある。
[編集] 歴史
- 1895年、放射線の発見。レントゲンが謎のビームX線を発見し、ベクレルもウランが発する同様の謎のビーム（アルファ線）を発見して、これらは放射線と名づけられた。3年後ピエール・キュリー、マリー・キュリー夫妻がラジウムを発見してここから放射線の研究が始まった。
- 1938年 ドイツのオットー・ハーンにより発見され、リーゼ・マイトナーによって原子核分裂と証明された。
- 1945年 米国のマンハッタン計画によって核分裂反応を利用した最初の原子爆弾が製造される。広島・長崎に原子爆弾が投下され、原子爆弾が実際に使用される。このとき得られたデータは放射線障害の重要なデータとして現在でも使用されている。第2次大戦以降、世界の大国による核兵器開発が行われる。
- 1951年 米国のEBR-Iで世界初の原子力発電に成功した。
- 1954年 ソ連において最初の商用の原子力発電を開始した。
- 1966年 日本の東海発電所において日本で最初の原子力発電を開始した。原子力は未来のエネルギーとして期待され、歓迎された。
- 1979年 米国のスリーマイル島原子力発電所で運転員の誤操作により炉心溶融事故が起こった。放射性物質の放出は防げたものの、周辺住民10万人が避難した。この事故以降、原子力に対する批判的な機運が高まった。
- 1986年 旧ソ連のチェルノブイリ原子力発電所で実験中に爆発事故が起こり、放射性物質が環境中に放出され47人が急性の放射線障害で亡くなった。2006年のIAEAの報告では、晩発の放射線障害を含む死者の推計数は約9000人とされており、原子力発電所の事故としては最悪の事態となった。
- 1999年 茨城県のJCOにおいて正規の作業手順を無視したことにより臨界事故が起こり、大量の放射線を浴びた作業員2名が、急性の放射線障害で亡くなった。戦後日本で初めての原子力による死亡事故である。
1999年には世界の発電所で425基の原子炉が稼動し、年間で35,943万kW年の電力が発電された。この他にも原子力空母と原子力潜水艦で動力用原子炉が使用されている。2003年には日本の発電所では52基の原子炉が稼動し、年間で3,357万kW年の電力が発電された。これまでの原子爆弾の実戦での使用実績は2発であるが、核実験の回数は全世界で2000回を超えている。2003年の世界の原子爆弾保有数は約3万発である。
核融合発電の実用化は100年後とされている。
[編集] 原子力発電
原子力の技術には長所と短所が数多くあり、人によりどの点を重要視するかによって肯定的な立場や否定的な立場をとる。2000年前後の時点で日本人は賛成する人と反対する人の割合に大きな偏りはないとされるが、しかし圧倒的に大多数の人が無関心である。関心を持つ人の間ではしばしば、原子力技術の将来の発展性、大事故の可能性、など科学的な評価の難しい論点が取り上げられ、事実よりはむしろ想像に基づく議論が展開される。
原子力に対する肯定、否定の態度は最初に原子力の情報に触れた時に得た印象で方向付けられる傾向があるとされる。しかし原子力に関するほとんどの情報は肯定、否定いずれかの立場で活動する者から発信されているので初学者は注意が必要である。
国家レベルの政策決定の問題としては、多くの先進国で推進派と撤退派の対立が激化している。原子力政策の議論では原子力産業という経済的な側面や安全性に関する技術的な側面だけではなく、エネルギー面・軍事面における安全保障といった政治的な側面も同時に勘案する必要があり、国によって事情が異なる。近年ではさらに環境問題や資源問題といった新しい論点も加わり、これらが混乱を深めている。いずれにしても政策決定は様々な側面のトレードオフ問題なので万人が納得できる結論はないと考えられる。また不確実性の下での意思決定問題なので失策の可能性は常に存在する。
日本の場合、原子力発電所の立地地域と電力の消費地域が地方と都市部に分極しているので、原子力災害のリスクに曝露される人と原子力の受益者が一致していない。この差を是正するために電源三法交付金制度のような行政上の措置がとられているが、公平性の不十分さと制度整備の不十分さが社会的なひずみを生じさせている。一方で原子力は産業としてそれ自体が地域経済を活性化する効果もある。
なお原子炉の老朽化により、現在、世界中で閉鎖された原子炉は既に120基に上るが（国内では「ふげん」と「東海発電所」の2つが解体に着手）原子炉解体技術が確立されていないため、各国で事前の想定を越える事態になっており、イギリスではこれまで原子炉解体にかかった費用は11兆円を超える形となっている。[1]
また1980年代までは、通商産業省（当時）、電力会社とも、「原子力発電は、あらゆる安全対策を採っているので絶対安全」というスタンスで国民に対して説明していたが、90年代に入り、美浜原発やもんじゅの事故などが発生し、最近ではそういう論調での説明はされなくなっている。また電力会社による相次ぐ事故隠し、文書改ざんなどにより原子力に対する信頼は揺らいでいる。
[編集] 宇宙空間での利用
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。
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（又は原子炉）を使う。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。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。
[編集] 原子力推進としての利用
これはまず、アメリカ合衆国空軍で原子力飛行機という技術が考案されていた。1955年9月から1957年3月まで原子力飛行機NB-36Hによる原子力搭載前飛行実験が47回行なわれたが、1961年には計画そのものが破棄された。
ソ連も原子力飛行機を開発しており、改造Tu-95ターボプロップ戦略爆撃機に小型原子炉『クズネツォフNK-14原子力エンジン』を搭載したTu-119で試験していた。実際に飛行中に原子炉を稼動させ、1965年に初飛行したといわれている。また、一部情報によれば48時間連続して原子炉を稼動させることに成功したとされ、乗員は被爆せず生還できたという。
一時期、ソ連科学誌の記事からの連想か、ミヤシチョフ設計局の試作超音速戦略爆撃機M-50を”ソ連の原子力飛行機”とする誤報が流布し、（噂を利用するためか）1961年7月のツシノ航空ショーで実際には亜音速機だったM-50を公開し、ソ連の航空技術に対する過大評価と脅威を与える事に成功したが、やはり、実戦配備可能な原子力飛行機は開発されなかったとされる。
近年、原子力発電や原子力潜水艦の炉心のような『熱核反応型航空エンジン』ではなく、『核異性体転移』という現象をX線照射で人工的に制御する事で膨大な熱量を得て空気の薄い超高空でも飛行可能で、長期間燃料交換の必要がない『TIHE(Triggered Isomer Heat Exchanger)[2][3] 』と言う概念の原子力推進が研究されている。TIHE反応炉は、一般ジェットエンジンの燃焼室に当たる位置に置かれるモノで、ルテチウム、ハフニウム、タンタルいずれかの核異性体で出来た細いチューブ状に成形された炉剤が鉛製反応炉に蜂の巣のように詰め込まれる。X線照射の調節により、始動・停止・スロットリングの確実な調整が可能である。
例えば、長時間偵察飛行を要求されるRQ-4 Global HawkクラスのUAVに採用した場合、一回の燃料補給（炉剤交換）で数週間から数ヶ月もの滞空時間が得られるが、核異性体製造には加速器などが必要なため莫大なコストが掛かり、微量とはいえ若干の放射能汚染は避けられないため、実用化にはほど遠い段階である。
平和利用としては、NASAで核分裂反応を利用するNERVA（Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application）計画でロケット飛翔体応用原子力エンジン(原子力ロケット)という技術が考案されていた。原子力ロケットは燃焼実験（核反応でも燃焼と言う）も行われていた。原子力ロケットの発展系である核融合ロケットを用いた場合、試算では太陽系の隣の恒星であるアルファ・ケンタウリまで37年で行けるらしい[4] [要出典]。
[編集] その他
日本語では「原子力」と「核」という2つの類似の概念を動力用、兵器用といった文脈で使い分けることがある。英語では、「原子力」を「atomic energy」、「核」を「nuclear power」と呼ぶが、動力用・兵器用という区別ではない。
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電池というデバイスが人工衛星や離島の灯台などに用いられており、これも原子力の一種である。
[編集] 脚注
[編集] 関連項目
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