高レベル放射性廃棄物より発電、無害化できないか？

馬鹿なことをかんがえてみましたが、経済効率を無視してどうでしょう？

No.5 ベストアンサー 回答者： sailor 回答日時： 2011/05/06 23:14

崩壊によって生じる熱エネルギーではなく、放射線の持つエネルギーの回収という点でですか。

それには考えが及びませんでしたが、実際問題としてはγ線は電磁波ですので電磁気的エネルギー（アンテナで捉えて電流に変換する）として利用できそうですが、問題になるのが波長の短さです。論理的には可能なのですが、実際に行うとなるとあまりにもロスが多くてエネルギーとして使用できるレベルではないでしょう。センサーで検出するにも増幅が必要で、γ線の持っているエネルギーを利用するどころか捉えたことを感知するのに別の電力が必要になるのが現状のようです。α線やβ線は荷電粒子ですので電極にこれらの放射線が当たったことで電極の電子がはじき出されるなどして、電気的にアンバランスな状態を生み、これによって電流を発生させることは可能ですが、これをエネルギーとして回収するのはやはり難しいようです。もしこの荷電粒子を電力変換できるのであれば、人工衛星などは太陽電池ではなく、荷電粒子を電量に変換するシステムを搭載しているでしょう。地上では地磁気や大気によってさえぎられているので太陽からの荷電粒子のエネルギーは殆ど遮蔽されていますが、宇宙空間では太陽から膨大な量の荷電粒子（放射線）が降り注いでいます。地球の極点付近で見られるオーロラは太陽からの荷電粒子が大気の分子と衝突して電離させるために光る現象ですが、原爆と比べても桁が５桁とか６桁違うレベルのエネルギー量です。

まぁ、今回問題になっている核廃棄物程度では＃1の方が言われるように放射線のエネルギーを利用するにはエネルギーの総量があまりにも低いということですね。ただ、その低いエネルギー量でも、放射線の持つエネルギーは非常に小さなポイント（原子１個、分子１個というレベル）に集中的に働くため、生物の遺伝子などを破壊するには十分なので危険であるといことで、エネルギーの総量としては決して大きくは無いのです。別なものにたとえると熱量と温度のような関係でしょう。例えば真っ赤に焼いた針金を皮膚に当てれば触れた瞬間に火傷をしますが、その針金お湯は沸かせません。逆に６０℃ぐらいの大きな鉄の塊を水に放り込めば、沸騰こそしませんが水の温度は６０℃までの範囲で温度が上がるでしょう。ちょっと熱いのを我慢すれば鉄の塊を水に放り込むことは出来ますが、赤熱した針金は触ったとたんに怪我をします。放射線は真っ赤に焼けた針金のようなものでエネルギーの量としては大したことは無くても一箇所に集中して働くので危険だということです。

なんか、文章がまとまらなくなってしまいましたが、どうにか理解していてだければと思います<m(__)m>

この回答へのお礼

いろいろ教えていただいて、嬉しく思います。
現在の先進技術では、高放射性廃棄物の無害化は不可能という事を理解できたような気がします。　
いつの日にか希望だけは棄てないようにします。

お礼日時：2011/05/06 23:51

No.4 回答者： watch-lot 回答日時： 2011/05/06 14:49

＃１です。

放射能は電力を生むような強大なエネルギーではないと言うことです。
喩えが悪いかも知れませんが、CT検査を受けたときに体が少しでも温かくなりますか？
つまり、放射能はエネルギーとしては大したことがないのに有害性（生物に対してですよ）だけは立派と言うことです。

この回答へのお礼

よく解りました。　有難うございます。
科学技術の進歩が無害化の方策を突き止めるまで、待つことにします。
いつも人間は後始末を後回しにするんですね。　それとどこかで折り合いをつけて、忘れたふり、見ないふりをして、有限な人間は時間で解決するんですね。

お礼日時：2011/05/06 15:42

No.3 回答者： sailor 回答日時： 2011/05/06 13:40

連鎖反応を起こさせない範囲でも熱エネルギーは取り出せますので、不可能ではないですね。

エネルギー密度が比較的低いので蒸気によるタービン駆動などには向かないかもしれませんが、熱電池を使う方法もありますしね。ただし、原子核の自然崩壊を利用するので、無害になるまでの期間は放置した状態となんら変りません。したがって放射性物質の種類によっては数千年や数万年などというとんでもない時間が掛かります。その間施設を維持することは相当難しいでしょうね。

放射性物質が放射線を出さなくなるまでの時間は核分裂をしなくなる状態までの時間ですから、崩壊によるエネルギーを利用してもしなくても変りません。

この回答への補足

廃炉にしたり、地下３００ｍに隔離したりせず、放射線（能）そのものを利用することは、崩壊の逆パターンとかで元の元素に戻すとか、新たな物質を創るとか本当に放射をながめているだけですか？　エネルギーとして考えなくても、利用価値ないでしょうか？

補足日時：2011/05/06 14:33

No.2 回答者： Mokuzo100nenn 回答日時： 2011/05/06 13:19

核分裂生成物は核分裂反応終了後にも溶融熱を出しておりますので、この熱を使ってお湯を沸かして蒸気機関により発電することは可能ですね。

ただし、シュシュッポッポの蒸気が放射能汚染されておりますので、この発電機を設置するには県知事に相当握らせないと認可されないでしょう。

一方、地球から遠く離れて宇宙を旅する無人探査船には色々な精密機器が積まれており、この機器の作動温度が絶対零度よりは上ですので、そこまでの暖房をし続けなければなりません。その暖房熱源として、核分裂生成物の溶融熱を利用することが考えられます。無人探査衛星は幾ら放射性汚染されても平気ですからね。

この回答へのお礼

詳しい説明有難うございます。

お礼日時：2011/05/06 14:17

No.1 回答者： watch-lot 回答日時： 2011/05/06 12:04

放射能そのものは発電できるエネルギーではありません。

邪魔なだけです。

原子力発電とは、ウランまたはプルトニウムのような放射性元素の核分裂連鎖反応で熱が出ることを利用して発電する仕組みです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
素人ですみません。　熱を利用していることは解ります。　邪魔な放射線利用できないで終わりですか。　何かありませんか？

お礼日時：2011/05/06 14:13