放射性元素の無害化の可能性

質問

どこかのウェブサイトで放射性元素に中性子をあてて、半減期の長い原子核を半減期の短い
ものに出来る可能性が示されたという記事を見た覚えがあります。
使用済み核燃料を”穴を掘って埋める”ようなことはせず、このような方法で終局の鉛まで加速して
無害化出来る技術的可能性はないのでしょうか。

回答No.5

島崎 信也（@zakky74）

旧い原子モデルに従うならば、如何なる研究・開発によっても放射能を除去する技術を開発する事は不可能です。加えるならば、今までにあった全ての情報・知識だけでは、放射能除去技術は開発されません。

新しい原子モデルに従うならば、放射能除去技術は簡単に開発されます。

新しい原子モデルによれば、今まで繋がらなかった事の相当数が繋がりますし、理解が深まります。可能性の有無を問うご質問ですが、旧い原子モデルによる研究・開発では絶対に不可能です。新しい原子モデルによるならば、時間の問題で放射能除去技術の開発は幾らでも生み出せるでしょう。

回答No.4

okormazd

現在理解されている元素の起源の説明からすると、質問のように「放射性元素に中性子をあてて半減期の短い元素や安定な元素にする」ということはできません。
むしろ、中性子を当てることによりますます不安定な元素を生成し、たまたま半減期の短い元素ができたとしても、それが崩壊する系列の中で必ず長い半減期のものが出てきます。

元素の起源は概略次のようなものです。

宇宙の初期に温度か下がるにつれてプラズマからHができ、核融合によってBeまで作られる。そのうち、恒星ができて、大質量星では核融合によって中心ではFeが生成され、外層にはそれより軽いSiなどの元素が生成されている。恒星の寿命の最後で超新星爆発をする。このとき、Feがガンマ線を吸収してヘリウムと中性子に分解して大量の中性子を発生させる。この中性子が鉄に吸収されて鉄より重い元素が次々に作られて宇宙空間に放出される。

というものです。

要するに、中性子を吸収することによって、重い不安定な元素ができるのであって、その逆ではないのです。

もし、質問のようなことが可能なら、現在の核物理学や天文学に革命を起こすような理論ということではないでしょうか。

http://www-utap.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~suto/myresearch/element06.pdf

お礼

中性子照射では目的とする以外の効果ももたらしてしまうことを理解出来ました。
そういう考え方もあるのですね。
無害化の技術を追求することは昔の錬金術みたいなものなのでしょうか。
その可否の科学的根拠を知りたいですね。
ディスカッションありがとうございました。

ウランのような不安的原子核をもつ放射性元素が超新星爆発から出来たとしか
考えられないというのが現在の量子力学によって人類が到達した結論であること
は承知していました。
津波も原発問題もそのエネルギー源は同じで超新星爆発のエネルギーであり、太陽エネルギー
ではない、と云えるでしょう。この超新星爆発エネルギーは人類には未だ御しがたいといえるでしょう。
もっと基礎研究が必要です。その間は太陽エネルギーへのシフトが必要でしょう。
風力、潮流　太陽光発電もありますが、
その中で最大のエネルギーは世界中で一日に必ず2回起こる大量の海水移動、潮汐力の莫大なエネルギー
を利用することです。これは土木工学のテーマでもあります。

回答No.3

mahlergstav

これは消滅処理とかいって、面白いアイデアではあるのですが、そう都合のよいようにはいってくれない。

例えば、Pu-239なんて半減期が2万年もあるから子々孫々に災いを残す、悪の権化のように言われます。半減期が2万年もあるからこそ、手にとっても平気だし、穴を彫って埋めることもできます。これを半減期2年くらいにしたら、近寄ったら即死で、20年くらいは手も足もでないでしょう。

半減期が長い放射性物質は長時間ジワジワと悪さをするが、短い放射性物質は短時間で盛大に悪さをする。ネチネチと小言を垂れる陰険な奴と、すぐ暴力を振るう乱暴な奴と、どちらがいいですかといっているようなものです。

今、評判が悪いＭＯＸ燃料も、本来の目的はウラン燃料から生成したプルトニウムを燃料として再利用することなのですが、今では始末に困ったプルトニウムに中性子を当てて消滅処分するほうが主目的になっています。そのついでに電気も作るので、一石二鳥です。ＭＯＸ燃料は、無害化する技術の一つでしょう。

回答No.2

misawajp

原子・分子単位ならば可能です

が　目標以外の原子が存在した場合には、その原子が変化してより始末の悪い原子に変化する可能性もあります

なお、実験室レベルでは可能なことでも、実用化（即ち大量を安定・確実に処理）するには超えなければならないハードルが数多くあります

有名になりたい駆け出しの学者が、すぐにも実用化できそうな発表を行い、売れさすれば良い自称マスコミがセンセーショナルに取り上げるのは、良くあることです（同じようにして危機感を煽ることも）

処理する量と処理に要する時間・費用を無視すれば、理論的に可能なほとんどのことが実現可能です

回答No.1

alwen25

現実的な問題として、この技術が可能だとしても
放出されてしまえば、放射性物質を一箇所に
集めるのは、無理だと思います。

通常の廃棄物の段階では、出来るのかも
知れませんが。

補足

頂いた回答は少し論点が違います。
大気中に拡散された放射性元素はどうにもならないことは自明です。
私の聞きたいことは、純粋な物理的過程です。
すなわち半減期の長い放射能を持つ原子核に中性子を照射して、半減期の極端に短い核種、あるいは全く放射能を持たない核種に変換できるのかどうか、という原理的なことを聞きたいのです。