MHD機械
これらの機械が私たちを救うか、あるいは私たちを滅ぼすか
2006年6月11日
私は今、私たちの目の前に進行している物語をお話したいと思います。何かが生まれ、ニューメキシコ州のサンドヤ研究所にあるZマシンの内部で泣き始めたのです。その子供は2005年5月に初めての叫びを上げました。その子供は一気に無の胎内で生まれ出たのです。
人々は50年にわたり核融合の幻を追いかけてきました。一方で、核分裂の魔は比較的簡単に制御されました。1940年代の初頭、最初の原子爆弾が米国アルアモゴドロで爆発したときです。
アルアモゴドロでの最初の原子爆弾の爆発
人類の第二の子供、プロメテウスの子供は、最初の子供の形でようやく現れました。人々が物質の内部に隠された膨大なエネルギーを解放できると分かった瞬間、彼らは核分裂ではなく核融合の反応を実行することを考え始めました。
はじめの「原子論者」や後に「核物理学者」と呼ばれた人々は、単なる化学者でした（原子の発見者であるニュージーランド人エーリッヒ・ラザフォードのように）。化学者にとって、核分裂は単なる解離反応であり、非常にエネルギーを放出する自己触媒反応です。235ウランは、比較的同等の質量の破片に分裂し、その際にいくつかの中性子を放出します。これらの中性子が隣接する核に衝突することで「連鎖反応」が開始されます。ただし、これらの中性子が別の235ウラン核に衝突できるようにするには、結合した原子の量が十分でなければなりません。より正確には「臨界体積」と言うべきです。参照：
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm
235ウランの不安定性を活用した後、人々は238ウラン鉱石中に存在する微量（0.7％）の235ウランを活用しました。次に、この元素の別の「同位体」であるプルトニウム239を活用しました。この元素は自然には存在せず、238ウランに高速中性子を照射することで生成されました。プルトニウムも「分裂可能」であり、「臨界質量」を持ち、爆弾の製造に適しています。この第二の爆弾は、日本の長崎で「実験」されました。
化学者の目で見れば、核融合は私たちが知っている通常の化学反応に似ていました。反応物の左側に「反応生成物」があり、右側に反応の結果が示されています。要するに、
AとBが結合してCとエネルギーを生成する
核融合で最も低温で起こる反応は、水素の2つの同位体である重水素と三重水素（いわゆる重水素と呼ばれるもの）の反応です。ただし、三重水素は不安定で「放射性」（半減期：12年）です。この反応の温度は一億度です。アメリカ人は、核分裂爆弾によって生成されるX線を使ってこの反応を引き起こそうとしました。単純に、核分裂爆弾（A型爆弾）の隣に重水素・三重水素の混合物を置いたのです。この実験は「グリーンハウス（温室）」と呼ばれました。水素は液体の形で凝縮されていなければならず、非常に低温である必要があります。したがって、この最初の水素爆弾は、広範な冷却施設を備えていたため、実用的ではありませんでした。
もう一つの反応があり、これは固体状の爆薬を使用するものでした。リチウム水素化物LiHです。ただし、この反応には5倍の高温、つまり1億度ではなく5億度が必要でした。ロシアの若きアンドレイ・サハロフは、小さな核分裂爆弾を卵のような長楕円形の表面の焦点に配置し、その表面をX線の反射板として使用するというアイデアを思いつきました。このことは何十年も前から世界中の光学技術者に知られていました。この反射表面の第一焦点に放射源を置くと、その放射は第二焦点に集約されます。したがって、リチウム水素化物の「砂糖のパン」のような形をした爆薬の端に置くだけで良いのです。
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サハロフ・テラー・ウラムの構造
米国では、同じ時期に、元がウクライナ出身の若い研究者スタンスラウ・ウラム：
スタンスラウ・ウラム
そしてハンガリー出身のエドワード・テラーという若い研究者が、英語圏の人々が「technically sweet（技術的に完璧）」と呼ぶようなアイデアを思いつきました。
1958年のエドワード・テラー。彼は「ドクター・フランケンシュタイン」のキャラクターのモデルとなり、彼は水素爆弾を「my baby（私の赤ちゃん）」と親しみました。
（一部の科学者がこのような兵器の誕生に関する著作で持つ、やや疑わしいユーモアを例示するために、単に言及しておきます。例えば、アントワーヌ・シュエラーという人物は、1990年に出版した120ページの本のタイトルを「私の爆弾の隣で」としました。）
アントワーヌ・シュエラー：「私の爆弾の隣で」...
アメリカ人はまず、1億度で動作する水素爆弾、つまり重水素と三重水素の混合物を試験しました。しかし、驚いたことにソビエト連邦はこの段階を飛ばし、アンドレイ・サハロフの計算によって実現した「乾式爆弾」を導入しました。この爆弾は固体の形で、リチウム水素化物でした。これは即座に運用可能な爆弾でした。この東側諸国の急激な進歩は、絶対的な軍備競争を引き起こしました。
この段階で読者には、「リチウム6 + 水素1」という「奇跡の混合物」を頭に留めておく必要があります。この混合物は、2つのヘリウム4の核を生成し、中性子は生成しません。この「水素爆弾」は「非放射性」です。しかし、もし誰かがその影響を受けることになれば、おそらくその恩恵を享受する時間はほとんどありません。水素爆弾がなぜ「放射性」なのかは、主にその起爆剤である核分裂爆薬と「劣化ウラン」で構成された反射板の「活性化」に起因します。この劣化ウラン（238ウラン）は、核融合反応で放出される中性子を吸収し、239プルトニウムに変化します。このプルトニウムがさらに核分裂し、人類の想像を超えた最も恐ろしい兵器、つまり「核分裂-核融合-核分裂」型の爆弾「FFF（Fission-Fusion-Fission）」が生成されます。これは放射性降下物が最も多く含まれる兵器です。
軍人が爆弾の開発に取り組んでいる間、民間人は、ロシア人アーティモビッチによって考案された「トカマク」と呼ばれるトーラス型の容器で重水素と三重水素の混合物を点火しようと試みました（ロシア人は本当に創造的ですね）。
多くの読者は、このような装置の図式をすでに知っているでしょう。ガスの混合物は非常に高温に加熱され、「磁気的に閉じ込められ」、トーラス（または現在ではより正確には「D」の形をした円筒）の中心に配置されます。この考えは、エンジニアのための大聖堂と呼ばれる施設、ITERの中心にあります。
ITER機械
上記の図では、...