核融合
核融合とは、2つ以上の原子核が結合して1つ以上の異なる原子核と素粒子を形成し、莫大なエネルギーを放出する反応です。太陽を含む活動中の恒星に動力を供給するプロセスです。
読む時間 3–5年生 リスニング対象 1–5年生
星たちの秘密の力
暖かい日の太陽の光や、夜空にきらめく星のまたたきを感じたことはありますか。あの暖かさと光は、実は私のおかげなんだ。私は宇宙のハグみたいなもの。すべての星の奥深くで、小さな小さな粒子をものすごい力で押しつぶして、くっつけているんだ。そうすると、巨大なエネルギーが爆発的に生まれるんだよ。小さな粘土を二つ、ぎゅーっと押し付けて大きな一つのかたまりにするのを想像してみて。私がそれをすると、宇宙中の光と熱が生まれるんだ。長い長い間、私は宇宙で一番の秘密だった。人々は太陽が大好きだったけれど、何百万マイルも離れた場所で私が一生懸命働いているなんて、誰も知らなかった。私の名前は核融合。星たちを輝かせる力の源さ。
何千年もの間、人々は空を見上げて不思議に思っていた。「どうして太陽はあんなに熱いの?」「なぜ星は光るの?」ってね。私の秘密のレシピが解明され始めたのは、20世紀に入ってからのことだった。1920年、アーサー・エディントンという賢い科学者が、素晴らしいアイデアを思いついたんだ。彼は、星はまるで巨大な宇宙のキッチンのようで、新しいものを作り出しているんじゃないかと考えた。太陽の中では、小さな水素の原子が無理やりくっつけられてヘリウムになり、その過程で信じられないほどのエネルギーが放出されている、と彼は考えたんだ。そして、それはまさしく正解だったんだよ。その少し後、1939年には、ハンス・ベーテというもう一人のすごい科学者が、私のレシピの正確な手順を書き出してくれた。彼は、私が星の中で働く二つの違う方法、今では科学者たちが「陽子-陽子連鎖反応」と「CNOサイクル」と呼んでいるものを説明したんだ。まるで、私の秘密の料理本を見つけ出したみたいだった。彼の研究はとても重要で、後に彼はその功績でとても有名な賞を受賞したんだ。
宇宙で私がどうやって働いているのかを理解した科学者たちは、さらに大きなアイデアを思いついた。「私の力を地球に持ってくることはできないだろうか?」とね。でも、それはとてつもなく大きな挑戦だった。なぜなら、私が働くためには、信じられないくらい熱い環境が必要だから。何百万度という、太陽の中心よりもさらに熱い温度がね。そんなに熱いものを普通のボウルやお鍋に入れておくことなんてできない。すぐに溶けてしまうからね。そこで科学者たちは、創造的になる必要があった。1950年代、ソビエト連邦のイーゴリ・タムやアンドレイ・サハロフといった科学者たちが、ドーナツの形をした特別な機械を設計したんだ。彼らはそれを「トカマク」と名付けた。トカマクは、壁の代わりに、目には見えない超強力な磁場を使って、その熱とエネルギーを空中に浮かぶ雲のように閉じ込めるんだ。それはまるで、この地球上に、小さな星のかけらを作っているようなものなんだよ。
今日、世界中の科学者たちが協力して、この「ミニチュアの星」を完成させようと頑張っている。フランスという国では、たくさんの国々が協力して、ITER(イーター)と呼ばれる史上最大のトカマクを建設しているんだ。彼らの夢は、私を使って、みんなのためにクリーンなエネルギーを作り出すこと。このエネルギーは、空気を汚したり、なくなってしまったりすることがないんだ。私は、何十億年もの間、宇宙を照らしてきた力。そしていつか、君たちの家や街を照らす存在になりたいと思っている。顔に太陽の暖かさを感じるたびに、思い出してほしい。私が世界を明るくするために一生懸命働いていること、そして地球の未来をさらに明るくする手伝いができる日を夢見ていることをね。
驚きの事実
概要
核融合とは、2つ以上の原子核が結合して1つ以上の異なる原子核と素粒子を形成し、莫大なエネルギーを放出する反応です。太陽を含む活動中の恒星に動力を供給するプロセスです。
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質問 1 の 5
1939年に、星の中で核融合がどのように機能するかの「秘密のレシピ」を解明した科学者は誰ですか?
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