レーザー核分裂

レーザー核融合（まだ開発段階？）はありますが、レーザー核分裂というのはあるのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： himagene 回答日時： 2024/05/15 20:47

レーザー核融合に対するものとして、あなたが想像されているであろうマイクロ核分裂爆弾や原子炉とは違いますが、レーザー誘起核分裂というのはあります。

数百TW~PW(テラワット〜ペタワット)レーザーを反射鏡で物質上に集光すると焦点内の強度は10^(20)W/cm^2以上にできます。この強度ではレーザーの電場は非常に強くてレーザー電場の振動の半サイクルの間に陽子を加速できます。つまり、ミクロンサイズの陽子加速器ができた様なもので、これによって核反応が起こります。もう少しパワーが小さなレーザー（数TW~10TW）では集光強度は10^(18)~10^(19)W/cm^2ですが、この強度でも電子の速度は相対論的になりガンマ線やX線を発生できます。
この様な強力なレーザーを使って、2000年には英国でウラン238の核分裂を起こし、その後米国でも実験しています。その２年後には独で小型だが強力なテーブルトップレーザーで、反応機構はレーザーで電子を加速して発生する制動放射ガンマ線による光核分裂ですがトリウム232、ウラン238の核分裂実験を行なっています。目的は超短パルス中性子源です。
日本では核燃料物質を扱える機関と強力なレーザーを持っているところが違いますので、この種の実験はできません。

この回答へのお礼

＞あなたが想像されているであろうマイクロ核分裂爆弾や原子炉とは違いますが、

マイクロ核分裂爆弾って？？？爆弾魔じゃないので、そんなこと想像してないです。笑。

＞目的は超短パルス中性子源です。

それは何ですか？
ウラン238で連鎖反応は起こるのでしょうか？
もっと詳しく教えて頂きたいです。

お礼日時：2024/05/22 17:29

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2024/05/14 00:44

「核融合」とは、通常は「水素」の原子核同士を結合（融合）させて「ヘリウム」原子核にし、「水素原子核２個」と「ヘリウム原子核１個」とのエネルギー差を取り出すもの。

「プラス」の電荷をもった水素原子核同士を、「電気的斥力」に打ち勝って「融合」させるだけの「運動エネルギー」を持たせないといけないので、そのエネルギーを「レーザー」によって供給するのが「レーザー核融合」です。

核分裂は、１個のウラン（あるいはプルトニウム）の原子核に、ある程度の運動エネルギーを持った中性子を照射すると、そのエネルギーで「励起」されて２つに分裂するもの。中性子は電気的に中性なので、簡単にウラン原子核に中に入り込めます。
この「中性子」の代わりを「レーザー」で行えれば「レーザー核分裂」というものも可能なのでしょう。
でも、「中性子」で簡単に核分裂を起こせ、核分裂の結果放出される中性子によって、安定的（あるいは爆発的）に核分裂を連鎖・継続できるので、そんな面倒なことはしないのでしょうね。

この回答へのお礼

＞でも、「中性子」で簡単に核分裂を起こせ、核分裂の結果放出される中性子によって、安定的（あるいは爆発的）に核分裂を連鎖・継続できるので、そんな面倒なことはしないのでしょうね。

ウラン238は、中性子だけでは連鎖反応は起こせないので、いろいろと方法を考えるべきだと思います。

お礼日時：2024/05/22 17:25

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2024/05/14 00:30

レーザーでもなんでもいいけど, とにかく十分なエネルギーをぶちこめば核分裂は可能.

この回答へのお礼

それはその通りかもしれませんね。

お礼日時：2024/05/22 17:22