原子爆弾について迫ってみた。

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みなさん、こんにちは。

今年も8月6日がやってきましたねー。

今年で74年目の広島への原爆投下。毎年この日は平和を考え、そして核兵器の恐ろしさを考える重い一日となります。

今回はその

原爆

を取り上げ、この原爆とは一体何のかについて迫ってみたいと思います。

原爆とは

(出典:原子爆弾

ウランやプラトニウムに代表される元素の中にある原子核が引き起こす核分裂によって開発された核爆弾を指します。初めて地球上で兵器として使われた原子爆弾は核兵器でもある。原子爆弾は、水素を配合した水素爆弾を含めて「原水爆」とも呼ばれます。

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原爆のエネルギーとはいかなるものだったか。

(出典:原子爆弾

原子爆弾が発するエネルギーは一般に原子が核分裂するときに放出するエネルギーのことを言い、原子核に発生する核エネルギーが取り出されたものがやがて兵器として生まれ変わっていきます。

原子核を構成する核はその力によって互いに強く引き合い、原子核中の陽子から発する磁気により極めて強い力を受けることになります。このため、大きな原子核では、電磁気力が打ち勝ち分裂する余地が生まれます。この原子核がひとたび分裂すればもはや核エネルギーによる引力はほとんど受けず、磁気による力が支配的になり極めて高いエネルギーを持ち互いに離れていきます。

具体的には原子核が液滴のように二つに分裂することがあり、これを核分れると呼びます。この核分裂によって、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ます。

核分裂による連鎖反応とは

核分裂の際には核分裂の「連鎖反応」が起こる場合があります。通常数個の中性分子が外部に放たれます。そのため、大きな核分裂を起こす物質が存在する場合には、核分裂で放出された中性分子が別の原子核が吸収してさらに分裂を繰り返すこととなります。このようなと反応を連鎖反応と呼んでいます。

核分裂の量が少ない場合には連鎖反応は短時間で終息するが、ある一定の量を超えると中性分子の吸収数と放出数が釣り合って連鎖反応が長時間続くことがあります。この状態を臨界と言います。

発電等に用いられる原子炉ではこの臨界状態を維持する様にコントロールすることで制御して一定のエネルギー出力を得て、安全な利用を普段から試みています。しかし、原子爆弾に用いられる場合は、核分裂性物質を制御された短時間で臨界状態にする必要があります。

過度な核分裂は逆に兵器としては役に立たない。

臨界に達した核分裂性物質が一定の臨界量を大幅に超えてしまうと分裂反応を繰り返すごとに中性子の数が異常繁殖の状態となって反応が暴走的に進んでしまいます。この状態を「超臨界状態」または臨界超過と呼びます。わずかな超臨界状態であれば制御可能な領域も存在するようですが、これが一定以上の超臨界状態の制御はもはや不可能であり兵器としても実用化できない状態となってしまいます。

広島に落とされたウラン型原爆

(出典:原子爆弾
では、1945年8月6日に朝8時15分に投下された当時の原爆とはどんなものだったのでしょうか。広島型の原爆はウラン型の235と呼ばれる原爆で核分裂を起こし易い性質を持ちます。ウラン型爆弾には核分裂を起こしにくい238型という種類もあります。
この235型は放射能が少ないために取り扱いは容易でしたが、原爆として用いるためにはウラン235の濃度を通常90%以上に高める工程が求められ、何とかして核爆発を引き起こす威力へ持って行くにも最低70%以上の濃縮ウランが必要となりました。この濃縮作業には当時として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だったと言われています。

※広島がウラン型爆弾だったのに対して、長崎に落とされた原爆はプルトニウム型の爆弾です。

まとめ

今回は日本人であるかぎり記憶から忘れることはできない原子爆弾の詳細について迫ってみました。戦争末期に一瞬にして人々の命を奪ったこの原子爆弾を私たちは許すことはできないでよう。

核抑止という観点も確かに国家戦略上重要なことかもしれませんが、これは一歩間違えば全面核戦争の道を開くいわば”劇薬”にもなってしまいます。

したがって、二度とあのような惨禍が繰り返さないためにも、国際社会が原子爆弾の削減に一致協力して粘り強く取り組んでいく。これしか道はないと考えます。

では、また。

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