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2017年05月13日 06:00 学び~理科
期待の新技術~どのくらいの温度が必要なの?
前回と前々回は、核融合発電(かくゆうごうはつでん)という発電方法について。
『期待の新技術~いったいどんな発電方法?』
http://rakuto-toyota.jp/e405219.html
『期待の新技術~核融合発電って、どんな発電方法?』
http://rakuto-toyota.jp/e405228.html
今回は、その続き。
核融合発電を成功させようと思うと、水素原子を、プラズマの状態にしなければならない。
プラズマって、いったい何?
プラズマを知るためには、まずは「物質(ぶっしつ)の三態(さんたい)」について知っておかなければならない。
物質、つまり「もの」は、まわりの温度などの条件によって、その姿を変える。
例えば、水。
水は、びちゃびちゃで、形がない。
びちゃびちゃのこの状態を、液体(えきたい)という。
ふだんは液体の水も、冷凍庫で0度以下にひやしてあげると、かちんこちんの氷になる。
かちんこちんのこの状態を、固体(こたい)という。
今度は、水をやかんにいれて、ふっとうさせる。
ふつふつとふっとうしたやかんの中の水は、水蒸気(すいじょうき)に変身して、やかんの口から空気の中へ。
すかすかの水蒸気は、目に見ることさえできなくなってしまう。
すかすかのこの状態を、気体(きたい)という。
すべての物質は、水といっしょ。
周りの温度などによって、固体になったり、液体になったり、気体になったりする。
固体をあたためて液体にし、さらにあたためて気体にする。
それを、もっともっとあたためると・・・物質は、気体の状態を通り越して、プラズマという状態になる。
プラズマは、原子と電子がばらばらになっちゃった状態で、物質の4つ目の状態ともいわれている。
原子と電子について知りたい子は、こちらも見てね。
『光ってなにもの?~光はどうやって生まれるの?』
http://rakuto-toyota.jp/e366253.html
さて、原子と原子を合体させるには、まずはその原子をプラズマの状態にしないといけない。
そして、もっともっと温度を高くしてあげないと、核融合は成功しない。
どのくらいまで温度を上げたらいいかというと・・・
太陽では、水素原子がプラズマ状態になって、お互いに合体しているはず。
だったら、太陽と同じくらいの温度でいいのかな?
みんな、太陽の温度って、知ってる?
知らない子は、想像してみて。
・・・
太陽の表面温度は、およそ6000度。
しかし、原子と原子が合体する核融合がおこっているのは、太陽の表面ではなく中心のあたり。
ここの温度は、およそ1500万度だ。
ということは、水素原子をプラズマ状態にして、1500万度まで温度をあげれば、核融合発電ができるはずだ。
ところが、そんなに簡単なことではないらしい。
太陽は、とてつもなく重い。
その中心部では、とんでもない圧力(あつりょく)、つまりおさえつけられる力がかかっている。
これだけの圧力がかかっている場所では、そんなに温度を上げなくても、核融合をおこすことができる。
一方で、実験室の装置の中。
太陽みたいなすごい圧力をかけるわけにはいかない。
圧力が少ないかわりに、太陽よりももっともっと高い温度が必要になる。
どれくらいの温度が必要かというと、1億2000万度以上。
とんでもない温度が、必要となる。
そして、今回の記事。
『プラズマ温度 1億度以上達成』 朝日新聞
岐阜県土岐市(ときし)にある核融合科学研究所。
ここで、今年2017年3月から、水素をプラズマにして、さらに高温にする実験が行われていた。
そして、この4月。
その温度が、ついに1億度を超えたんだって。
いままでの最高記録は、9400万度。
これを大きく超えて、ついに大台のり。
これは、すごい。
これからも、実験がんばってほしいね。
写真は、九州大学にあるプラズマ実験炉(じっけんろ)QUEST。ウィキペディアより。
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核融合発電を成功させようと思うと、水素原子を、プラズマの状態にしなければならない。
プラズマって、いったい何?
プラズマを知るためには、まずは「物質(ぶっしつ)の三態(さんたい)」について知っておかなければならない。
物質、つまり「もの」は、まわりの温度などの条件によって、その姿を変える。
例えば、水。
水は、びちゃびちゃで、形がない。
びちゃびちゃのこの状態を、液体(えきたい)という。
ふだんは液体の水も、冷凍庫で0度以下にひやしてあげると、かちんこちんの氷になる。
かちんこちんのこの状態を、固体(こたい)という。
今度は、水をやかんにいれて、ふっとうさせる。
ふつふつとふっとうしたやかんの中の水は、水蒸気(すいじょうき)に変身して、やかんの口から空気の中へ。
すかすかの水蒸気は、目に見ることさえできなくなってしまう。
すかすかのこの状態を、気体(きたい)という。
すべての物質は、水といっしょ。
周りの温度などによって、固体になったり、液体になったり、気体になったりする。
固体をあたためて液体にし、さらにあたためて気体にする。
それを、もっともっとあたためると・・・物質は、気体の状態を通り越して、プラズマという状態になる。
プラズマは、原子と電子がばらばらになっちゃった状態で、物質の4つ目の状態ともいわれている。
原子と電子について知りたい子は、こちらも見てね。
『光ってなにもの?~光はどうやって生まれるの?』
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さて、原子と原子を合体させるには、まずはその原子をプラズマの状態にしないといけない。
そして、もっともっと温度を高くしてあげないと、核融合は成功しない。
どのくらいまで温度を上げたらいいかというと・・・
太陽では、水素原子がプラズマ状態になって、お互いに合体しているはず。
だったら、太陽と同じくらいの温度でいいのかな?
みんな、太陽の温度って、知ってる?
知らない子は、想像してみて。
・・・
太陽の表面温度は、およそ6000度。
しかし、原子と原子が合体する核融合がおこっているのは、太陽の表面ではなく中心のあたり。
ここの温度は、およそ1500万度だ。
ということは、水素原子をプラズマ状態にして、1500万度まで温度をあげれば、核融合発電ができるはずだ。
ところが、そんなに簡単なことではないらしい。
太陽は、とてつもなく重い。
その中心部では、とんでもない圧力(あつりょく)、つまりおさえつけられる力がかかっている。
これだけの圧力がかかっている場所では、そんなに温度を上げなくても、核融合をおこすことができる。
一方で、実験室の装置の中。
太陽みたいなすごい圧力をかけるわけにはいかない。
圧力が少ないかわりに、太陽よりももっともっと高い温度が必要になる。
どれくらいの温度が必要かというと、1億2000万度以上。
とんでもない温度が、必要となる。
そして、今回の記事。
『プラズマ温度 1億度以上達成』 朝日新聞
岐阜県土岐市(ときし)にある核融合科学研究所。
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そして、この4月。
その温度が、ついに1億度を超えたんだって。
いままでの最高記録は、9400万度。
これを大きく超えて、ついに大台のり。
これは、すごい。
これからも、実験がんばってほしいね。
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鳥類~鳥ってどんな生き物?
爬虫類~地球の歴史を振り返ってみよう
哺乳類と魚類~クジラはどっち?
生き物~ふたつに分けると、何と何?
白と黒~シマウマのしましまもようは何のため?
絶滅したと思っていたら~100年ぶりに見つかったよ
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Posted by RAKUTO豊田校
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