核廃棄物を宇宙に捨てるのは不可能なのですか？

Question

私は　宇宙物理学も地球物理学も知りませんし、物理や化学や数学にも弱い　肉体労働者として生きてきました一般人ですので、　まったくトンチンカンな質問になってしまうのかも知れませんが、　ものすごく疑問なので質問させていただきました。

地中に廃棄物を捨てるのは、少なくとも地震国に日本では、むしろ「予測範囲の危険」となるのではないでしょうか？

地中７００メートルでしたっけ、走ればすぐたどり着いてしまう距離の地下に閉じ込められた人を助けるのに現代の発達した技術を駆使して数ヶ月もかかったということは、　たぶんなんらかの地圧力のために地中深く廃棄物を埋めるということ自体が難しいのでしょう。　　お金もそうとうかかりそうです。

一方、宇宙に捨てるのも　大気圏外や引力圏外にまで運ぶのにお金はかかりそうですが、　宇宙に捨てるのなら素人イメージからすると、　地球とは反対の方向に勢いをつけて捨てればその危険物は永久に地球から離れていってくれるのではないでしょうか？

宇宙は　広大無辺のガスと岩と空間　命の宿りえぬ無意味そのもののアメーバすら生息しえない絶対的無限世界、　絶対とは理論的には言えないのでしょうが、　ゴミをどんなに大量に捨てても無限につつんでくれるという人間的表現はなりたってしまう世界なのではないでしょうか？

とすれば、それが実現するなら　核廃棄物の永久無害化の夢を　たった一歩一歩からかもしれなくても始めることはできるはずなのではないでしょうか？

今のままでは、　原発を停止しても　埋設廃棄物のみならず、停止原発発電所も　不慮の災害に対してほぼ同程度の危険がともなってしまうとも聞いています。

不思議です。　変です。

私は　もう６０過ぎですが＾＾、若い頃から　核廃棄物は宇宙に捨てるべく　その研究は人類の英知をかけて進められていると　なんとなくですが思い込んできました。　上記の理由からです。

でも　そんな話やニュースは　たったの一言も聞こえてきません？？

その方法は　よほど科学物理的に困難な方法なのでしょうか？

あるいは、よほどお金がかかってしまう方法なのでしょうか？

あるいは、　大気圏などを抜けるのに　よほど危険のともなう方法なのでしょうか？

それとも、かんたんすぎて、マスコミや知識人が気が付かないで来た？方法なのでしょうか？

とんでもない　トンチンカンな質問なのでしょうが、

どうしても知りたい思いになってしまいました。

よろしくお願いいたします。

kagakusuki · Accepted Answer

核廃棄物を宇宙に打ち上げる際に、失敗して大量の放射性物質を撒き散らしてしまう危険性は、地中に埋めた核廃棄物を封入した容器から、放射性物質が漏れ出して環境を汚染してしまう危険性よりも遥かに大きいため、宇宙空間に核廃棄物を投棄する訳にはいかない事は、他の回答者の方々が仰っておられる通りです。
　又、コストに関しても、埋め立てとは比べ物にならないほど高くなります。
　例え、軌道エレベーターが建造されたとしても、核廃棄物を宇宙に上げる際に、軌道エレベーターの角運動量が失われますから、失われた角運動量を回復させるために、軌道エレベーター自体をロケットエンジンで加速せねばならず、大量のロケット推進剤が必要となりますから、大幅なコストダウンは不可能です。

>地球とは反対の方向に勢いをつけて捨てればその危険物は永久に地球から離れていってくれるのではないでしょうか？

永久に離れていくのではありません。
　宇宙空間でもちゃんと重力は働いています。
　宇宙空間で無重量状態となっているのは、重力が働いていないからではなく、宇宙船と宇宙船内にあるすべての物体が、宇宙船内で低速で放り投げられた物体と、ほぼ同じ速度で落下し続けているため、一見すると重力が無い様に見えているだけなのです。
　スカイダイビングで、複数の人間が飛行機から飛び出した時に、それそれの人間が互いに殆ど同じ速度で落下しているため、まるで支えも無しに空中に浮いている様に見えるのと、全く同じ現象です。
　宇宙線が落下し続けているのに地面に衝突しないのは、真下に向かって落ちているのではなく、斜め下に向かって移動しているため、地面からの高度に相当する距離を落下する間に、横方向にずれてしまうため、地球には衝突しないからです。（地球に見立てた小さな的の上から、宇宙船に見立てたパチンコ玉を落とす際に、少し横方向に押し出すと、的には命中しません）
　衛星軌道に打ち上げた物体を少し押し出した程度では、元の衛星軌道とは少しだけずれた楕円軌道を描いて、地球の周囲を回り続けるだけです。
　地球の周囲を回る軌道に打ち上げるだけでも、最低でも秒速7844m（約時速28240km、ジェット旅客機の約33倍）の速度が必要になりますが、地球の引力を振り切るためには、秒速11093m（約時速39936km、ジェット旅客機の約47倍）の速度が必要になります。

【参考URL】
　宇宙速度 – Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E9%80%9F%E5%BA%A6

更に、地球の引力を振り切っただけでは、地球の公転軌道とは少しだけずれた楕円軌道を描いて、太陽の周囲を回り続けるだけですから、投棄した核廃棄物が、太陽の周りを何周も回り続けている内に、再び地球の側に近づいて、地球に落下する可能性があります。
　実際、1969年に打ち上げられて、2番目の有人月着陸を成し遂げたアポロ12号が、月までの旅の途中で、地球の重力圏の外に投棄した第3段ロケットが、地球とは少し異なる軌道を描いて太陽の周囲を回り続け、1986年を初めとして、何度か地球の重力に捕えられたり、再び太陽を回る軌道に戻ったりを繰り返している事が、2002年に発見されました。

【参考URL】
　J002E3 – Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/J002E3

未確認物体J002E3はサターン5型ロケットの一部
　　http://www.planetary.or.jp/HotTopics/topics020925_3.htm

未確認小惑星の正体は行方不明の『アポロ』ロケット
　　http://wiredvision.jp/lite/u/archives/200209/2002093006.html

太陽の重力を振り切るためには、少なくとも秒速16591 m（約時速59728km、ジェット旅客機の約70倍）という、月ロケットよりも速い速度が必要になります。
　逆に、太陽に宇宙船を落とすためには、太陽に向かって真っ直ぐに落とさなければ、太陽には命中しませんが、地球は太陽の周りを回っていますから、地球から打ち上げた宇宙船もまた、地球が公転している方向に動いている訳で、そのまま太陽に向かって落とそうとしても、太陽という小さな的には命中しません。
　ですから、太陽に宇宙船を落とすためには、地球の重力を振り切った後、更にロケットを噴射させて、地球と共に動いていた速度の分だけブレーキをかけなければなりません。
　そのため、太陽に向かって真っ直ぐに落ちるためには、秒速31783 m（約時速114420km、ジェット旅客機の約135倍）という、とんでもない速度が必要となります。
　アポロ宇宙船を月へ送ったサターンV型ロケットは、647トンの灯油と92トンの液体水素、1960トンの液体酸素を搭載する巨大ロケットで、重さ45トン程度の荷物を積んで、地球の重力を振り切る事が出来ると考えられますが、同じ45トンの重さのものを太陽に落とすために必要なロケットは、例え推進剤タンクをサターンV型と同じ重さで作る事が出来たとしても、サターンV型の17.55倍もの推進剤が必要になります。
　現実には、搭載する推進剤が多くなれば、当然、より大きなタンクが必要で、同じ重さで作る事は出来ませんから、太陽に向かって真っ直ぐに荷物を落とす事が出来るようなロケットは、技術的には制作する事は不可能に近いと思います。

tknakamuri · Answer

軌道エレベータを作るには

1) 最低ステンレス鋼の400倍の強度の建設材料が必要です。
2) 静止軌道高度(3.6万キロ)をはるかの超える建造物を宇宙空間に作る
   必要があります。これに比べれば ISS なんてありんこです。

現在の技術では、ロケットで建設資材を運ぶだけでも何百年かかるかわかりません。
なんらかの画期的な技術革新が必要でしょう。

mn1613a · Answer

補足質問は、とんちんかんというよりは、荒唐無稽です

無知は自慢になりませんし、今の無知さでは回答の理解率も低いでしょう

もう少し勉強してから、また数年後にでも質問しましょう

tiltilmitil · Answer

＞》「軌道エレベータ)」《
＞というのは、どのようなエレベータでしょうか？

簡単に言うと、静止衛星と地上を繋ぐエレベーター。理論的には存在できるといわれている。ただ、現在の技術では素材強度の問題で建設不能。自分の重さで切れてしまう。

mn1613a · Answer

地上からロケットで捨てに行くのは、応用科学とやらが発展してもムリがありすぎです

軌道エレベーターが実現化すれば、現実味は飛躍的に上がりますが、軌道エレベーターが実現化したら原子力で発電する必要はなくなるので、核廃棄物そのものがほとんど無くなり、捨てる必要性も無くなってしまうでしょう

Cat-shit-one · Answer

＞一度　地球から遠ざける軌道に押せば、手で押しただけでも、永久に危険性とはおさらばできるのではというイメージでいたのですが、

確かにね。
でも、どこかで爆発させてしまわないと、どこかの引力に引かれて巡り巡って地球に落下するという事も考えられます。
まぁ、明日打ち上げても私や質問者さんが死ぬまでに降ってくることはないんですけれど。

やはり、打ち上げ時に失敗することがあり、失敗したときの影響はとんでもないことになるわけで。
お金だけ掛かってリスクはさほど減らず、処分できる量もたかが知れています。
処分できる量が少ないと言うことは、数を打ち上げないとダメで、数を打ち上げると失敗する確率も上がるわけです。
１発でも失敗すれば、人類滅亡かも知れません。

とりあえず埋めておけば、１０００年ぐらいしたらもっと有効な処分方法、又は、再利用方法が見つかるかも知れません。
ならば、埋めて置いた方が少ない費用で危険は局限できるわけです。

それとも一か八かで人類滅亡を選びますか？？

mn1613a · Answer

不可能ではありませんが、コストとリスクがあります

電気代を百倍にしても足らないでしょう

スペースシャトルは、百回打ち上げて二回空中分解しました

害があるから捨てに行くわけですが、行く途中で空中分解したら、害を撒き散らすだけです

現在の技術では、地中に埋める方が、宇宙に捨てるよりも安全ですし、安上がりです

tknakamuri · Answer

ロケットでは費用、信頼性の面で、
核廃棄物の廃棄には使えないと思います。

遠い未来かもしれませんが、「軌道エレベータ」
が実用化されれば、使えるかもしれませんね。

takepan_toki · Answer

「核廃棄物は宇宙に捨てる」、非常に良い案だと思います。太陽自体巨大な「核融合炉」ですから、放り込んでしまえば適切に処分できそうです。

「何故行わないのか？」ですが、誰も考えなかったわけではありません。莫大なコストさえ何とかなれば現状でも出来ないことはありません。

問題点はやはり「打ち上げ失敗時のリスク」です。核廃棄物のような大容量のものを、地球からなるべく遠ざける軌道へ運べるロケットは世界中に存在しますが、どれも「100%成功するもの」ではありません。失敗すれば空中爆発等で処分することになります。そうすると核廃棄物が広範囲に飛散し、被害がでることは想像に難くありません。

特に日本では「原子力アレルギー」が極度に強いため、このリスクが許容されることはまず無いでしょう。木星以遠の惑星探査時には、太陽発電だけでは電力が足りずどうしても「原始力電池」が必須となりますが、上記アレルギーにより実現は難しい状況です。（そのため、「はやぶさ」に代表されるイオンエンジンや「イカロス」の太陽帆等の別技術の開発に、日本では力を入れています）

100%安全な宇宙へ物を運べる手段を開発できれば、宇宙へ核廃棄物を捨てることはより有力な処理方法の一つとなるでしょうが、現状では難しそうです。

Cat-shit-one · Answer

ぶっちゃけ、太陽に突っ込ませれば一番安全に処理できると思います。

が、そこまでの道のりが遠いです。
核物質は容積の割にはとてつもなく重いですし、集めると勝手に燃え出すという特性があります。
それを利用して、発電をしたり、核爆弾を作ったりするわけですが・・・

使い捨てですので、アポロロケットを使ったとして、８３０億ドル
８３００００００００００００円？？

埋めちゃった方がコストとしては安いのでは？

ロケットは失敗すると、空中爆発をしてまき散らしますし。

核廃棄物を宇宙に捨てるのは不可能なのですか？

この回答への補足

軌道エレベータを作るには

補足質問は、とんちんかんというよりは、荒唐無稽です

＞》「軌道エレベータ)」《

地上からロケットで捨てに行くのは、応用科学とやらが発展してもムリがありすぎです

＞一度 地球から遠ざける軌道に押せば、手で押しただけでも、永久に危険性とはおさらばできるのではというイメージでいたのですが、

不可能ではありませんが、コストとリスクがあります

この回答への補足

ロケットでは費用、信頼性の面で、

この回答への補足

「核廃棄物は宇宙に捨てる」、非常に良い案だと思います。

この回答への補足

ぶっちゃけ、太陽に突っ込ませれば一番安全に処理できると思います。

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＞一度　地球から遠ざける軌道に押せば、手で押しただけでも、永久に危険性とはおさらばできるのではというイメージでいたのですが、

　「核廃棄物は宇宙に捨てる」、非常に良い案だと思います。