クエリ: 水素は爆発する?
文章: 炉心溶融 発生した水素は、外部から冷却のために注入された水から発生した酸素、あるいは原子炉内圧力が下がったとき亀裂などから流入した酸素などと混合したとき、あるいは原子炉格納容器内の蒸気圧が高くなり密閉材の耐圧限界を超えて格納容器から水蒸気などとともに建屋に漏れ出るなどすると空気と混ざって爆発を起こす恐れがある。原子炉内部で水素爆発が発生すると容器や建屋を大きく破壊し、事態をより悪化させる恐れがある。これを防ぐために、「ベント」(排気; ベンチレーション。原子炉格納容器の圧力抑制室または原子炉格納容器そのものに通じる弁を大気に開放し内圧を下げること)のほか静的触媒式水素再結合装置によって水素を酸素と結合させて水蒸気として取り除いたり、水素燃焼装置(イグナイタ)により炉心損傷時に短時間に発生する多量の水素を計画的に燃焼させるなどといった対策が行われる。
文章: 水素化ウラン爆弾 アップショット・ノットホール作戦のルース(Ruth)実験とレイ(Ray)実験で爆発実験が行われた。どちらも核出力はTNT換算200トンに止まり、不完全核爆発であった。水素化ウラン (UH) や水素化プルトニウムに含まれる水素は中性子減速材として働くため、中性子捕獲を起こす反応断面積を増やす効果がある。これによって臨界量が小さくなり、核爆発に必要なウランやプルトニウムを削減できると考えられたのである。結果的には中性子の減速により反応が遅くなりすぎ、効率が下がってしまった。核分裂により生成した中性子が次の核分裂を引き起こすまでの時間が延びてしまったのである。そのためインプロージョン型核兵器で重要な爆縮による慣性が不足して反応を十分押さえ込めなくなってしまった。その結果、設計上は核出力1キロトンの予定であったが、不完全核爆発となった。 文章: BLEVE 中身の液体が高温高圧の水である場合には「水蒸気爆発」と呼ばれる。 文章: 水素原子 還元作用のため活性水素(Active hydrogen)とも呼ばれる。地球上では、単離した水素原子は非常に珍しい。その代わり、水素は他の原子と化合物を作るか、自身と結合して二原子分子である水素分子(H)を形成する。水素分子が一般的に水素と呼ばれる物質である。「水素原子」と「原子状水素」という用語は、重なっている意味もあるが、全く同義ではない。例えば、水分子は、2つの水素原子を含むが、原子状水素は含まない。 文章: 風船 しかし、水素の発火の危険性は日本でも明治初期からすでに指摘されており、昭和30年代から50年代にかけての日本の高度経済成長下で、水素入りのガス風船やアドバルーンの発火爆発事故が多発し、消防署が「ガス風船がタバコなどの火を引き爆発するもの」として消費者に注意を促したことからガス風船の販売は減少。浮揚ガスの不燃性のヘリウムガスへの転換とともに1980年代には非ゴム素材のマイラーバルーンなども登場。 文章: 水素 水素に関する研究について概説する。1671年にはロバート・ボイルによって、水素ガスが生成され、水素はガスであると認識され、生理的に不活性なガスだと考えられ、注目されなかった。初期には、水素分子の生物学的効果は小規模に研究されてきた。1975年に、Doleらは水素ガスが動物の皮膚腫瘍を退縮するという研究結果を『サイエンス』にて報告したが、注目はされなかった。肝臓に慢性の炎症をもつマウスでの高圧水素の抗炎症作用は、2001年に報告された。こうした研究は数が限られている。 文章: タービン発電機 また、発電機の開放点検などの際は、機内で水素と空気が混合して爆発性雰囲気となることを避けるため、発電機内の水素を一旦二酸化炭素で置換し、その後二酸化炭素を空気と置換して水素と空気が直接混じらないようにしている。 文章: 新星 新星爆発により、白色矮星表面にたまった水素ガスや核融合で形成された元素の大半は宇宙空間に吹き飛ばされ、淡い星雲を形成した後、短期間で空間に散逸してしまうが、一部の水素やその他の元素は表面に残る。従って白色矮星の質量はわずかに増加し、チャンドラセカール限界を越える段階に達すればIa型超新星爆発を起こす可能性が指摘されている。2011年1月16日に発見されたIa型超新星のPTF11kxは、超新星爆発を起こす前に何度か新星爆発を起こした可能性のある最初の天体である。 文章: 水素爆弾 一端が丸い円筒形や回転楕円体をした弾殻内の丸い側や焦点に核分裂爆弾、つまり原子爆弾が置かれる。円筒部分か、もう一方の焦点には、外層に圧縮材としてのウラン238 (U) 、中間層に主役の核融合物質としての重水素化リチウム、中心に更なる熱源としてのプルトニウム239 (Pu) よりなる3層の物質が置かれる。弾殻は放射線の反射材として機能させるために、ベリリウム (Be) 、ウラン、タングステン (W) などが使用され、特にこの部分にUやウラン235 (U) を分厚く使用したものが3F爆弾と呼ばれるさらに発生エネルギーを高めた核爆弾である。核融合部分と弾殻の間はポリスチレン等が詰められる。 文章: 核爆発装置 核爆発装置とは、核兵器の不拡散に関する条約並びに核兵器禁止条約で使われている用語である。核分裂連鎖反応によって、瞬間的に莫大なエネルギーの放出することを目的とした装置で、原子爆弾や水素爆弾などもこれに含まれる。 文章: ツェッペリン また、従来の水素ガスの替わりに、爆発の危険がなく安全なヘリウムガスを使用する予定だった新造船ヒンデンブルク号は、独米関係の悪化によって、当時唯一のヘリウムガス生産国であったアメリカからの(アメリカは飛行船の軍事転用を恐れていた)供給が滞り、水素ガスを使用しなければならなかった。1937年5月6日、同社の旗艦であるヒンデンブルク号は、アメリカのレイクハースト飛行場に着陸作業中、火災を起こし墜落、多数の犠牲者を出した。これにより、ツェッペリン飛行船の定期旅客航路の運航は中止され、ツェッペリン社は惨事の数年後には事実上活動を停止した。事故当時は水素ガスの使用がこの事故の原因とされたが、現在ではこの説は否定されている(ヒンデンブルク号爆発事故の項目を参照)。 文章: 水素原子 活性水素とは、酸素や窒素などと結びついた反応性の強い水素原子のことであり、電気分解で発生する水素も反応性が激しく一種の活性水素である。 文章: ジアゼン シス体のジアゼンは、有機合成にとって有益なことがある。基質の一方の面に対してアルケンやアルキンを水素化し、金属触媒で、水素分子が全て"syn"付加した立体異性となる。放出される唯一の共生成物は、窒素ガスである。方法は煩雑であっても、ジアゼンの利用は、高圧や爆発性の水素や高価な金属触媒の利用等を避けることができる。水素化の機構は、六員環のCHN遷移状態を経る。 文章: 過酸化水素 ミイデラゴミムシは体内に過酸化水素とヒドロキノンを貯めておき、これらを反応させて敵に対し蒸気とベンゾキノンから成る100°C以上の気体を爆発的に噴射する。 文章: 水素の同位体 Hは三重水素(トリチウム、tritium)という名前で知られ、原子核中に1つの陽子と2つの中性子を有する。放射性同位体であり、半減期12.32年でベータ崩壊を起こしヘリウム3を生成する。自然界にも少量の三重水素が存在するが、これは宇宙線と大気の相互作用によるものである。三重水素は核実験によっても放出される。三重水素は熱核融合兵器、同位体地球化学のトレーサー、自己発光装置のエネルギー源などに使われる。三重水素はかつては化学や生物学の実験で放射性標識として使われていた(今では使われることは稀になっている)。D-T核融合では三重水素と重水素が主な反応物として使われる。 文章: 水素爆弾 「水素爆弾」という語に含まれる「水素」は重水素のことであり、普通の水素は核融合反応の速度が遅いため実用的でない。