太陽のエネルギーはどのように生み出されているのですか?また地球上で、同じような方法でエネルギーを生み出すことは可能なのですか?

A 回答 (2件)

太陽から生み出されるエネルギーの正体は、核物理学が発達するまでは全くの謎でした。


と言うのも、まだ核融合が知られていない時代に考えられていたのは、普通の化学反応だったからです。太陽では、kasugaさんが回答なされてらっしゃるように、4個の陽子が1個のヘリウム核になることによって(つまり原子の結びつきではなく原子核そのものが変わることによって)、エネルギーが生み出されています。このとき、4個の陽子の約0.007倍分だけの質量が、有名なアインシュタインのE=mc^2に則り、エネルギーに変わります。

地球上で同じようにして核融合にてエネルギーを取り出すには、約一億度の温度を一秒ほど維持することが条件になっています(ローソンの条件)。
この条件は大変厳しく、粒子加速器等でも実現できるのは未来のようです。ですから、地球上で核融合を利用したエネルギー利用ができるのはまだもう少し先ではないでしょうか。ちなみに水素爆弾は核融合を利用したものだそうです。
さて、地球上では一億度の温度を一秒間だけ維持しなければならないのに、内部温度が約1400万度の太陽ではなぜ核融合が起きているのか?と言う疑問が当然ながら起こりますが、その答えは、太陽内部の圧力が高いので温度を上げなくてもいいと言うことになると思います。粒子が反発する力(クーロン力)に打ち勝つために、高温であるか高圧であるかが(または両方)必要になってくるのです。

私は専門家ではないので、間違っている点がありましたら修正してください。
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太陽のエネルギーを生み出しているのは、


核融合です。水素原子がヘリウム原子に変わる時に
エネルギーが発生します。

地球上で、同じ事をやろうと、研究していますが
エネルギーを生み出せる、実用的な原子炉は
まだ作れていません。
いずれできるとは思いますが。
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核融合、出来たら良いな.....と思っています。

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には当然、危険性の回避って部分もありますから、商用
として完成するのは相当先だろうな~、私のひ孫の代に
実用されたら嬉しいな~と。


[核融合の問題(解決すべき項目)]
・高い反応温度からどうやってエネルギーを取り出すか?
   現在研究されている重水素(トリチウム)を使った水素
   核融合を起こすには約1000万度の条件が必要なんで
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・高い反応温度からどうやってエネルギーを取り出すか?
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Q地球滅亡か!太陽と月と地球が一直線に並ぶキングタイドが地球を襲う!その日はなんと今年!! 6月23日

地球滅亡か!太陽と月と地球が一直線に並ぶキングタイドが地球を襲う!その日はなんと今年!!

6月23日と7月21日にハワイが太陽と月と一直線に並ぶキングタイドというスーパー満潮現象、超満潮現象が起こってハワイの下水道管のマンホールが映画のようにポンポン飛んで行くこの世の世紀末みたいな事が起こると言われています。

日本が太陽と月と一直線に並ぶキングタイドはいつですか?

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>太陽と月と地球が一直線に並ぶ
この現象が起こると日食や月食が該当地域で観ることができます。

天文年鑑2017年版を確認してみましたが、6月24日と7月23日は共に新月(時差の関係でハワイと日本時間とでは違いますが)ですが、
新月に起こる現象で、太陽-月-地球が一直線に並ぶ日食は、天文年鑑では確認できませんでした。
ハワイが直線上に並ぶなら、ハワイで皆既日食や金環食が観られるはずです。
8月22日に米国本土で皆既日食が観られますが、大陸中央付近が大潮の時間帯は大陸中央付近のようですね。

ただし、6月23日と7月21日頃は月の視半径が大きい(月が地球に近い)ので大潮がより大きくなる可能性があるようですが、
天文学的な月の引力の影響では潮位は10cm程度くらいしか上昇しないと言われています。

それよりも気候変動やその時の気候の影響の方がより大きく、キングタイドという現象を引き起こすようですね。
起こりやすい時期は、地域によって気候や地形が違うので変わるようです。
それとキングタイドは正式な学術用語ではないです。
台風シーズンに大潮と重なり高潮の被害発生することが、キングタイドと言えるでしょう。

なので、日本で起こるかと言われても、大潮の日時は気象庁等の官庁から出しているので判りますが、
天候の影響を推定するのはできませんのでいつ起こるのかは判らないです。

>太陽と月と地球が一直線に並ぶ
この現象が起こると日食や月食が該当地域で観ることができます。

天文年鑑2017年版を確認してみましたが、6月24日と7月23日は共に新月(時差の関係でハワイと日本時間とでは違いますが)ですが、
新月に起こる現象で、太陽-月-地球が一直線に並ぶ日食は、天文年鑑では確認できませんでした。
ハワイが直線上に並ぶなら、ハワイで皆既日食や金環食が観られるはずです。
8月22日に米国本土で皆既日食が観られますが、大陸中央付近が大潮の時間帯は大陸中央付近のようですね。

ただし...続きを読む

Q慣性核融合について

慣性核融合について
こんにちは、
慣性核融合に興味があり、図書館で本を借りて読んだりしています。
その読んでいる本がかなり古い本で、1980年台のものです。その本には、慣性核融合を起こすビームには、「レーザー」「相対論的電子ビーム」「軽イオンビーム」「重イオンビーム」なんかが載っています。下記について教えてください。

質問1、
現在でも、ビームは、このようなものなのでしょうか?それらの内、どのビームが一番早く実用化されそうなのでしょうか?
質問2、
慣性核融合炉の実験炉は完成しているのでしょうか?実用炉はいつごろ出来そうなのでしょうか?
質問3、
慣性核融合方式は、磁界閉じ込め方式と比べて、どちらが先に実用化されそうなのでしょうか?
質問4、
その他、核融合についてトピックスは無いでしょうか?

Aベストアンサー

 お勉強をされているようなので、少ないエネルギー注入で慣性核融合を起こすためには、燃料球を圧縮する必要がある事はご存じと思います。燃料球の圧縮は燃料球の表面が加熱されてプラズマ化して、外に向かって噴出する時の反作用で圧縮します(瞬間的に起こるので爆縮と言います)。
 従ってミリメートル程度かそれ以下の小さな燃料球を無駄無く加熱するためには、ビームを集束してエネルギーを集中して1平方センチ当たり十~百兆ワットの強さにする必要があります。しかし、空気中でそれをやるとビームが燃料球に届く前に周りの空気がプラズマになってしまい、肝心の燃料球にエネルギーが届きません。
 従って、強力なビームを燃料球に届けるためには途中を真空にしなければなりません。また、核融合が起こると膨大なエネルギーが放出されるので、炉壁が壊れないように壁は数メートル以上離して置くので、ビームは真空中を数メートル飛んでその先で広がらずに集中できなければなりません。
 そのような条件を満たすことができるのは、レーザーと重イオンだけです。他の方法はどうやってもウマく行きませんでした(難しい話しになるので、理由は省きます)。その上、加速器の建設費はレーザーの十倍くらいお金がかかるので、今では慣性核融合実験はレーザーでしかやられていません。(注;運転効率は加速器の方がいいので、もっと核融合の物理が分かって、加速器技術も上がれば将来は重イオンビーム核融合炉もできるかも)

 核融合の当面の目標は、自己点火といって「外からエネルギーを注入し続けなくても、自分の核融合で加熱を持続させること」が目標です。磁場閉じ込めも、慣性核融合もそのために大型装置の計画や建設が行われています。<まだ、炉と呼べる物はできていません>
磁場閉じ込めではITER(フランスに作ります)が国際協力で設計中です、慣性核融合ではNIF(アメリカ)がほぼ完成し実験を始めるところです。フランスも独自にNIFと同程度のLMJという実験装置を作っています。どれも、数年~十年後には使ったエネルギーより多くの核融合エネルギーを得る事「臨界以上」を目指しています。
臨界が達成された後は、炉壁の耐久性、ビーム源の効率を上げる等の工学的課題が残っていますが、大型装置は計画から設計、建設まで十年以上かかり、数年は実験してデータを集めそれを見てまた直すという事をするので、発電炉になるのは(今のやり方の延長で考えると)50年以上先でしょう。
50年以内に実用化するためには、研究の進め方や、物理、工学面での発想の転換を迫るような大きな飛躍が必要かもしれません。どの方式が先かは、意見が分かれています。ここ十年ちょっとは慣性核融合が先頭を切るでしょうが、効率の良いレーザーを実現できるかが鍵です。磁場閉じ込めは、核融合が進んだ時のプラズマの安定性はまだ誰も実験した事が無いので分かりません。

トピックスは、慣性核融合では、阪大レーザー研のサイトが充実しているでしょう。
英語でも良ければ、https://lasers.llnl.gov/about/、http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_M%C3%A9gajoule、http://lamda.mat.muroran-it.ac.jp/IBF/Seminar_Program/Seminar_B/9A-1B_02_T.Norimatsu.pdf
磁場閉じ込めは、原子力機構と核融合研(http://www.naka.jaea.go.jp/ITER/index.html, http://www.nifs.ac.jp/index_003.html)。
重イオンビームに興味があるのなら、http://www.gsi.de/portrait/Broschueren/Wunderland/09_e.html

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Q地球が太陽から受けるエネルギーについての考察

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Aベストアンサー

近日点と遠日点だけで「太陽から受ける熱エネルギーを考える」と確かに冬のほうが多そうに思えます。ただし、地球は楕円軌道を描いており「近日点側(冬)よりも遠日点側(夏)のほうが軌道長は長い」のです。
差し引きしたらどっこいどっこいなのではないでしょうか?

2.や3.についてはやはり「陸地面積」もかかわることですから一概に言えないと思われます。

地軸の傾斜については「北半球の夏や冬」を考えるときにしか意味がないので割愛します。

Q核融合炉の実用化

先日、アメリカの学生が核融合に
成功したというニュースがありました。
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ITERなどで研究していますが、実用化のメドは全くたっていません。
実用化を妨げている問題とは何でしょうか?
材料的・理論的・金銭的・政治的といろいろ要因はあり、
全てかもしれませんが。
強いて順位をつけるなら核融合炉の問題は何でしょうか??

Aベストアンサー

東海村の臨海事故やチェルノブイリの事故などに代表される安全性の問題が一番でしょう。

どんなに高い出力を得られたとしても、それに伴い安全性も低いと言う問題があります。

さらに、運用中には人体に有害な放射性廃棄物の処理等さまざまな問題点が付きまといます。

安全性を確保できれば何とかなるかもしれませんが・・・

Q地球から見た空は太陽が出ている時青いですが、水星、金星、火星からはそれぞれどのように見えるのでしょう

地球から見た空は太陽が出ている時青いですが、水星、金星、火星からはそれぞれどのように見えるのでしょうか?

宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

水星にはほとんど大気がないようですから、地球の様に太陽光が散乱されることもないでしょう。
ということで、青空とかそういうのではなく、月の昼間の空(?)のように黒い宇宙空間が見えるかと。

金星は厚い雲に覆われていますので、見上げた場合に見えるのは雲の底…でしょう。
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ベネラが着陸して、地面の写真を送ってきていたはずなので真っ暗ではないようですが。

火星に関しては…NASAのサイトにローバーやキュリオシティが撮影した写真が公開されていますので確認できるかと。
オカルト系雑誌だとカラー調整していて本当の色じゃない。という意見もありますが。


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