アインシュタインの嘆き3

1933年、ナチスが政権を占有する中

ユダヤ人のアインシュタインはドイツを離れアメリカへ移住します

1939年、アインシュタインはシラードが中心となって作成した

ルーズベルト大統領への原子爆弾の開発を促す手紙に署名します

アインシュタインは平和主義者として知られていますが

このとき、このナチスドイツに対峙したときだけは違っていたようです

アインシュタインは戦争を支持しました

原子の中心、原子核は陽子と中性子で構成されています

陽子、中性子はバラバラのときが最も高エネルギーで不安定です

集積すれば安定化します、というのがこれまでの話

ところがただ集まればいいというものではなく

陽子と中性子の数のバランスが重要です

特に陽子は正電荷を持つためある程度中性子を含まないと

陽子どうしの斥力(反発力)が大きくなります

酸素や炭素などの小さい原子は陽子と中性子がほぼ同数なのに対して

重金属など大きい原子は中性子の数が陽子を上回ります

また、原子核が大きくなるほど陽子と中性子は集積による安定化を得られません

原子の中には安定に存在していられず

放射線を出しながら自然に崩壊していくものがあります

α崩壊はヘリウム原子核(陽子2個、中性子2個)と電磁波を放出しながら

原子が壊れ、異なる原子に変化する(原子番号が変化する)現象です

α崩壊がなぜ自然に起こるかというと

陽子と中性子が全部集まるよりも

ヘリウム原子核とそれが抜けた少し小さな原子に分かれた方が

トータルで安定だからです

昨今放射能測定で登場する¹³¹I(ヨウ素131)や¹³⁷Cs(セシウム137)

これらは原子力発電後の生成物です

これらの原子には特徴があります

ヨウ素は比較的低温で昇華(固体→気体)するため、

気体となって遠方まで散布されます

セシウムは多数の同位体(中性子数が異なる)を持つ元素ですが

¹³⁷Csは半減期が約30年と、中途半端に長いです

半減期とはα崩壊やβ崩壊など自然な原子崩壊により

原子の数が元の半分になるまでにかかる時間です

¹³⁷Csが取り込まれると体力が衰えた数十年後も

放射能に蝕まれ、癌や白血病になっても原因が

歳なのか放射能なのか明確な判断ができません

福島原発で働いている人たちには今後

きっちりとした医療手当が必要です

アインシュタインの嘆き2

アルバート・アインシュタインはドイツ生まれのユダヤ人

20世紀を代表する科学者です

光電効果、特殊相対性理論、一般相対性理論、統一場理論(未完)など

近代物理学の礎を築いた人物です

彼はまた、平和主義者としても知られ、政治にも深い影響を与えています

突然ですが

0.01kgの食塩を1kg(=1L)の水に溶解させ、食塩水を作ります

さて、この食塩水は何kgになるでしょう？

原子は陽子と中性子と電子で構成されています

陽子の質量は1.6726×10^-27 [kg]

中性子の質量は1.6749×10^-27 [kg]

電子の質量は9.1094×10^-31 [kg](陽子の約1/1800)

(※)5²=5×5=25, 10²=100, 10^-1=0.1, 10^-3=0.001

¹²C(炭素12)原子は陽子6個と中性子6個と電子6個から成ります

(※)この¹²Cの12は質量数といって陽子と中性子の合計の数です

¹²C原子1個の質量は2.0090×10^-26 [kg]

ここまでは原子の構成要素から原子1個の質量を計算しました

次は、原子の集合から原子1個の質量を計算します

¹²C原子12gの原子数を測定すると6.0221×10²³個

これをもとに¹²C原子1個の質量を計算すると1.9927×10^-26 [kg]

¹²Cの原子1個の質量は別々の計算で異なる結果が得られました

同じぐらいに見えますが、計算による誤差ではありません

なぜでしょうか？

実は、原子の質量は陽子、中性子、電子の単純な足し算では得られません

陽子や中性子はバラバラのときの方が質量が大きいのです

大げさにいうと「1+1=1.9」が成立するのです

化学の先生に習った質量保存の法則に、明らかに反します

アインシュタインの導き出した有名な方程式があります

E=mc²

(※)Eはエネルギー、mは質量、cは光の速さ

光の速さは一定なので、この方程式は

エネルギー変化は質量変化に依存するという驚くべき意味を持ちます

従来質量は不変であり、ましてやそれがエネルギーになるなんて信じられません

原子核の質量変化(質量欠損)は莫大なエネルギーを生むことができ

現在では発電から兵器まで幅広く応用されています

原子核の化学反応には核分裂と核融合があり、

原発では主に核分裂によってエネルギーを得ています

鋭い方は壊して小さくしたほうが不安定になって

エネルギーを産み出せないんじゃないの？って思うかもしれませんが

それはまた別の機会に

はじめの、食塩水の疑問

答えは1.01kgです

食塩を水に溶かした場合

原子・分子レベルでの反応はあっても原子核の反応は起こりません

(もともとある微量の放射性の原子が反応することはありますが

家庭の計器では測定できません)

ちなみに食塩を水に溶解させると微量の熱を発します

これは溶解熱といって水に溶けた状態のほうが安定になるために

発生するエネルギーで、核エネルギーとは別種です

アインシュタインの嘆き1

原子の構成要素は3つ

陽子、中性子、電子です

イメージとしては陽子と中性子からなる原子核の周りを

小さな電子が飛び回っています

少し語弊がありますが、中性子の数は陽子とほぼ同数です

原子の種類(元素)は正電荷を持つ陽子の数でのみ規定され

教科書的な原子は

陽子と同数の電子(負電荷)を保有していて

電荷のバランスを保っています(安定という意味ではありません)

電子が不足したり余っていたりすると、イオンと呼ばれます

元素は現在118種

僕が習ったころは108でした

原理的には陽子を増やせば元素は無限に増え続けるのですが

そうもうまくいきません

陽子や中性子の数が増えるに従い、原子はかなり不安定になり

原子が崩壊します

いわゆるα崩壊、β崩壊というもので

α崩壊はヘリウム原子核(陽子2つと中性子2つ)が飛び出す現象

β崩壊は中性子が陽子に、または陽子が中性子に変化し

電子または陽電子を放出する現象です

不安定な原子は崩壊を繰り返して安定な原子に変化します

この安定化に伴って放出されるのがγ線

その正体は高エネルギーの電磁波です

赤外線や可視光も電磁波の一種ですが

それらより格段にエネルギーの高い電磁波がγ線です

ちなみにα線はヘリウム原子核、β線は電子または陽電子で

透過力はさほど高くないのですが

γ線は透過力が高く、DNAなども傷つけます

今、福島第一原発で必死に日本を守ろうとしている人がいます

でもできれば、これから子孫を残すべき若い人たちは作業から外れてほしい

そう願います

余波

しばらくぶりの更新です

11日はテレビを観なかったので

ここまでとは予期していませんでした

土曜日の夜からは食い入るようにテレビを観ています

ACのCM、多いです

金曜日、バイトの友達は宴会がキャンセルになったと言いました

お客様は北海道警察

日本が大変な時に宴会をやっても楽しくないのでしょう

後で何言われるかわからないし

そんなこんなで土曜日バイトに行くと

「来ちゃったの？」って言われました

メールでキャンセルの知らせを流したみたいですが

受信できていなかったようです

日曜日の夕方に届きました

研究室では注文していた薬品やプライマー

(DNAを増幅するための起点になる短いDNA断片)が

いつ届くかわからないとのこと

被災地に比べればそんなのは大したことではありませんが、しばらく実験はペースダウンします

必至に研究してきた東北大の人たち

長期的観察を要する実験や冷凍ストック、今までの実験データ

それらが一瞬で失われるのはあまりにも酷です

関東の研究機関も余震と停電で苦しんでいるはず

普通に昼ごはん食べて、論文読んで、実験して

なんか虚しくなります

自分の研究が何の役に立つのか考えたりして

無駄な研究をしているわけではないのですが

10年後何かの薬やら材料になるわけじゃないのが

基礎研究の辛いところです

地震から3日経った頃、「先輩が72時間か」ってつぶやきました

災害地で72時間経つと一気に生存率が下がります

彼曰く、救援部隊は72時間で救護というより生存者探しに切り替わるそうです

残酷なことを言う彼も、神戸のど真ん中で被災しています

うちの研究室はなぜか兵庫県出身が多いです

長くなりました

テレビではバラエティー番組が放送され始めました

こんなときこそバカみたいに笑える時間も必要だと思います

死者数が極力少なくなるよう祈って…

アングラ

札幌駅から大通駅へと繋がる地下道が

今日オープンします

その予定ですが、

地震があったので中止になったかもしれません

とりあえず東京のいとこは無事でよかった

auのCメールは謎に繋がります

マイナー経路ってこういうとき便利

東北が気がかりですが

そもそも東北に友達がいません

友達少ないので…

東北大の知り合いが心配です

地震は嫌ですね

阪神大震災思い出しちゃうし

お隣の兵庫県の死者数が増え続けるのが怖くて仕方なかったです

いろんな人の無事を祈ります

札幌の地下道は地下鉄開業と同時期に

大通-すすきの間はオープンしました

それから40年

やっと札幌駅とすすきの駅がアンダーグラウンドで繋がります

冬こそ便利なのに、3月に

アンダーグラウンドっていうと

なんだか「アンチ」っていうイメージですが、きっとまともな地下道でしょう

恩田陸の「ロミオとロミオは永遠に」(ハヤカワ文庫)は

サブカルチャーを題材に描いたSF作品で

従来とは異色の作風ゆえにファンからの評価はあまり高くありませんが

僕は彼女の作品の中で、最も好きです

パロディが多いので、歳をとっている方が楽しめると思います

図らずもダブルミーニング

図らずも3日連続でタイトルに「から」が混入していましたが

バイト代が月1万円とかになったら嫌なので

今日はわざとですが、明日から断ち切ります

もうすぐ卒業するM2の先輩(ちょい太め)が

返信するとき一斉送信になるから困る、とか言ってました

噂のスマートフォンです

別のM2の先輩が彼に

スマートじゃねぇなって言いました

太い人がスマートフォンを使う、なんて素敵なパラドックスでしょう

ちなみに、最後の文章の後半は感嘆と同意の要求、2通りの解釈ができます

「あ」から始まる

久しぶりに昨日はねトビを見ました

来週2時間スペシャルということで

その予告の東進ハイスクールCMのパロディが

やたらウケました

過去のバージョンならYou Tubeで見れます

中東の情勢もあまり報道されなくなってきました

マスコミの引き具合も

あのへんのアラブ諸国って

人名とか地名とか組織の名前とか

だいたい「ア」から始まりますよね

むしろ「ラ」「リ」「ル」「ジ」「ハ」と「ア」しか使ってないんじゃないかと

思えるほどです

タウンページとか電話帳とか、探すの大変そう

から元気

先日、3つの研究室で合同セミナーがありました

演者は各研究室から1人ずつ

別の研究室の僕の同期も発表していました

ほとんど話したことないし

全然仲良くないのですが

彼の名は相内くんといいます

DNA修復のことについて

それはもう、楽しそうに話していました

でも彼の配布した資料を見て気づきました

名前がaiutuになってる

iとuって近いですから、キーボードの上では

それを見てしまうと

なんか目が笑ってないな、とか

服がやたら黒いな、とか

すべてが悲愴に映ります

一見元気そうなのに、実は鬱っていう人多いですからね

就活と「データ出せ」っていう教授からのプレッシャーで病んでるのかもしれません

遭難からのクロール

研究室の先輩に言われました

お前は全然実験してないって

酔ってるせいかもしれませんが

その先輩は研究室に確実に半日以上いて

実験もかなりやってます

実験あっての研究だってことはわかっていますが

ただひたすら手を動かしてりゃいいってものでもありません

限られた時間の中で成果を出すには

知識も計画も必要です

そんなわけで僕は、論文を読んだりデータベースを漁ったりして、

ぷーたらしているわけではありません

実験も数サンプルまとめてやるし

作業自体は手間がかからないので何もしていないように見えるかもしれませんが

それなりに考えて、今最も正しいと思えるやり方を実行しているだけです

何が正しいのか、迷っているのは確かです

先輩も正しい道を模索しているのかもしれません

道に迷った時

ひたすら走ってみるか

立ち止まって考えるか

『遭難』と『クロール』は東京事変のアルバム『教育』に収められています

紫の花言葉

本日、研究室では

修士2年にとっては最後のイベント、追いコン

学士3年にとっては最初のイベント、研究室配属

これらが同時に起こります

ライラックの花言葉は思い出

藤の花言葉は歓迎

ドラマ『風のガーデン』で

緒形拳(貞三先生)が神木隆之介(岳くん)に

デタラメだけど、どこか的を射た花言葉を教えます

たまたま放送直前に富良野に行ったら

お土産屋のおばちゃんがタダで風のガーデンの絵葉書をくれました

花言葉は調べるとおもしろい

ちなみにコスモスは花の色で意味が異なるそうです

白いコスモスは少女の純潔

また、『シフクノオト』が聴きたくなりました