福島の事故以来、放射能除去装置についてずっと考えている。

一口に「放射能を除去する」と言ってもいろいろあると思うが、私の考えているのは、
「何とかして放射性崩壊の速度を速められないか」ということである。

もしそれが可能ならば、
無害化するのに10万年単位の時間がかかる高レベル放射性廃棄物を、
もっと早い時間で無害化できるからだ。

放射性崩壊には、α崩壊、β崩壊、γ崩壊などいろいろあるが、
そのうち特にβ崩壊について考えてみる。

β崩壊は、要は弱い相互作用で、
原子核中のダウンクォーク(d)がウィークボソン(W)を放出してアップクォーク(u)に変わり、
そのウィークボソンが電子(e-)と反電子ニュートリノ(イメージ 1)に崩壊する現象である。

ファインマン・ダイアグラムでは、以下のとおり。
イメージ 3
この崩壊生成物の反電子ニュートリノの時間軸をひっくり返すと、
以下の反応になる。
イメージ 2
いわゆる、「ニュートリノ捕獲」である。

これはすなわち、
「β崩壊する性質のある核種に、電子ニュートリノを照射すると、
 β崩壊を発生させることができる」
ということ。

本質的に確率的で、
個々の原子レベルではいつ発生するかわからない事象であるβ崩壊を、
人為的なタイミングで発生させることができるということだ。

話題になっているヨウ素131もセシウム137も、β崩壊で他の核種に崩壊するから、
この反応を人為的に起こすことができれば、崩壊を促進させることができる。

さらに、これを崩壊系列の全てのβ崩壊に関して発生させることができれば、
「放射能を除去する」とまでは言えなくても、少なくともそれを促進する、
すなわち放射性物質が無害化するまでの時間を短縮することは可能である。


もちろん、ただニュートリノビームを打ち込むだけては、
まわりの他の非放射性核種までもがニュートリノと反応し、
逆に放射性を帯びてしまうこともあるだろう。

ここからは推測だが、
例えばヨウ素131の原子核と特に強く反応(共鳴)する
ニュートリノのエネルギー領域が存在すれば、
他の核種にはほとんど影響を与えずに、
ヨウ素131のβ崩壊のみを促進できるのではないか。

ちょうど、電子レンジの中で、特定の波長のマイクロ波が、
他の分子にはあまり影響を与えずに水の分子だけに共鳴して、
水分のみを加熱するように。

少なくとも、
このような「都合の良い」共鳴エネルギー領域が
存在するか否かを調査するだけでも、
検討する価値は充分にあると考える。

私自身について言えば、
大学時代は一応素粒子物理学の研究室にいたが、
何分昔のことでもあり、だいぶ忘れてしまっているので、
具体的に計算するにはもう一度勉強し直さないといけない。

(どなたか専門の方に計算していただけると大変助かります。)


もちろん、現代の科学技術では、
このような反応を起こすことができるほど強力な
ニュートリノビームを生成することは不可能であると思われる。
(それを確認することも含めて、専門的な計算が必要です…)

だが、たとえ何百年、何千年かかっても、どんなに実現可能性が低かろうとも、
「放射能を除去する」という課題には、人類は本気で取り組まなければならない、
と、個人的には考える。
(もちろん、上記の方法である必要はまったくないが。)

実現にたとえ数千年かかっても、
10万年という時間を短縮し、10万年続くリスクを除去することができれば、
それは人類にとって、大きな希望だからである。