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身近な生活に潜む13の驚くべき核利用:原子力潜水艦から火星ローバーまで

日常生活に応用された核技術のユニークな13事例

第二次世界大戦中、核エネルギーは広く悪用されました。科学者と技術者たちは、破壊力の力を借りて勢力を拡大しようとしました。彼らの多くは期待ほど成功しませんでしたが、人間の想像力と国家への意志の強さを示しています。今日は、普通の事物の「核バージョン」というユニークなリストを紹介します。

13. USSノーチラス(原子力潜水艦)

USSノーチラスは、世界初の実用原子力潜水艦です。1951年に認可、1954年に進水。1958年8月3日、北極点の水中通過を完了した最初の潜水艦となりました。原子力推進により、ディーゼルや電気潜水艦より遥かに長く潜航可能になりました。現在はコネチカット州グロトンで保存され、年間約25万人の潜水艦ファンが訪れます。

12. オイルサンド核採掘プロジェクト(プロジェクト・オイルサンド)

プロジェクト・オイルサンド(元はプロジェクト・コールドランド)は、カナダ・アルバータ州のアサバスカオイルサンド開発提案でした。1958年、カナダ政府はアルバータのオイルサンドからベチューメン(アスファルト)採掘を検討。著名な地質学者Manley Natland博士が、地下核爆発でベチューメンをオイルサンドから解放し、迅速かつ効率的に鉱物を抽出する方法を考案しました。地下核爆発の熱と圧力でベチューメン堆積物を沸騰させ、粘度を下げて標準的な油田技術で容易に採掘可能にするというものです。米国原子力委員会も同意し、遠隔地アルバータで地下10kmでの核爆発を支援する予定でしたが、カナダ政府が環境・安全問題を懸念し、あらゆる核爆発を中止させました。

11. フォード・ニュークレオン(原子力自動車コンセプト)

フォード・ニュークレオンは、1958年にフォード社が開発したコンセプトカーです。内燃機関の代わりに、車両後部に小型原子炉を搭載し、ウラン核分裂で動力を得る設計でした(原子力潜水艦と同様)。各ニュークレオンは約8,000km(5,000マイル)走行後に炉心交換が必要で、給油ではなく古い炉心を新しいものと交換するステーションを想定していました。ガソリンスタンドに代わる「炉心交換ステーション」が構想されていました。1950年代の典型的な自動車デザイン(テールフィン、クリーンなライン)にインスパイアされています。モックアップはミシガン州ディアボーンのヘンリー・フォード博物館で見られます。しかし、核反応炉が米国の都市や高速道路を走るのは危険と判断され、プロジェクトは中止されました。

10. 木星氷衛星オービター(JIMO)

木星氷衛星オービター(JIMO)は、画期的な機能を多数備えた提案されたNASA宇宙船です。特に水の存在が推測される氷の衛星エウロパを目標としていました。イオン推進システム(高出力電気推進またはNEXISエンジン)で推進し、小型核分裂炉で動力を供給。従来の放射性同位体熱電発電機の1000倍の電力出力を提供し、更なる探査を可能にする予定でした。電気推進により木星の衛星軌道への進入が容易になり、より詳細で長期的な観測が可能になります。炉心は宇宙船先端に配置され、強力なシールドで太陽放射から敏感な機器を保護。地球軌道を離れてから点火し、打ち上げ時の放射性核種を最小限に抑える計画でした。しかし、NASA幹部がコスト過大と判断し、計画は断念されました。

9. M-29 デイビー・クロケット(核バズーカ)

史上最小の核兵器システムの一つ、M-29 デイビー・クロケットは、M-388核弾頭を発射する戦術的無反動砲で、冷戦期に米国のみが配備しました。アメリカの兵士・議員・民話の英雄デイビー・クロケットにちなんで命名。元々は兵士グループが戦場まで運び、3人チームで操作可能でした。改良版ではジープ等の軍用車両への搭載も可能になりました。もし成功していたらどうなっていたか想像するだけで恐ろしいですが、幸い(または不幸にも)小さな爆発半径と酷い精度で実用的ではなく、ネバダでの初期試験では標的から数百フィート離れた場所に着弾し、核兵器としては恥ずべき結果に終わりました。

8. コンベアNB-36(原子力飛行機)

1950〜60年代はアメリカ史の重要な章です。核戦争が通常戦争を凌駕し始めた時代です。コンベアB-36ピースメーカー戦略爆撃機は、USAFで核兵器輸送可能な初の爆撃機でした。機体は核炉を搭載して飛行可能な大きさでしたが、戦争需要増大により大幅な変更を受けました。改良型NB-36Hはコックピット周辺に大きな変更がありましたが、外観はほぼ同じです。1955〜1957年に40回以上の試験飛行、215飛行時間を記録。USAAFはNB-36を非常に慎重に扱い、機体に放射能マークを付け、米国大統領直通の特別ホットラインを設置しました。試験飛行成功と大きな展望にもかかわらず、莫大なコストと安全懸念によりANPプログラムが中止され、NB-36生産も終了しました。

7. プロジェクト・プルート(核ラムジェットエンジン)

1957年1月、米空軍と米原子力委員会は、原子炉の熱をラムジェットエンジンに適用する共同研究「プロジェクト・プルート」を開始。飛行可能な小型・コンパクトかつ7,000マイル旅行に耐える強靭な炉心が必要でした。原理では核エンジンが数ヶ月動作可能で、ミサイルを長期間空中に留められます。SLAM(超音速低高度ミサイル)と呼ばれる特殊ミサイルが割り当てられ、地上から従来ロケットブースターで発射しラムジェット速度に到達。巡航高度・地表から遠ざかった時点で炉心点火。多数の核兵器を搭載し複数目標に投下可能で、無人爆撃機として無敵とされました。しかし、大陸間弾道ミサイル(ICBM)技術の到来により、開発が容易でコスト優位なICBMが優先され、核巡航ミサイルの必要性が低下。1964年7月1日に「プロジェクト・プルート」は中止されました。

6. SADMとMADM(核バックパックと地雷)

これが今日のピックアップです。特殊原子爆破弾薬(SADM)は、1960年代に開発された携帯型核兵器、つまり核地雷です。ソ連の欧州侵攻を阻止する目的でした。従来兵器の小型核代替として、米陸軍工兵はソ連の主要通信ルートを破壊・放射能汚染・封鎖するのに適していると判断。特殊部隊員がSADM装置を用い、空輸で敵後方に展開し、小型核で重要インフラを破壊することを想定。スキューバダイブでの使用も可能でした。関連兵器としてMADMがあり、SADMのより小型版でした。SADMとMADMは実戦配備されませんでした。

5. トゥポレフTu-95LAL(ソ連の原子力実験機)

冷戦期、ソ連もアメリカのNB-36同様に原子力航空機実験を行いました。給油不要で従来機より航続距離が大幅に延び、長距離作戦に使用可能という考えでした。1955年8月12日、ソ連閣僚会議の直接命令により、アンドレイ・トゥポレフとウラジミール・ミャシシチェフ(両首席ソ連航空宇宙設計局)がプログラム開始。N.D.クズネツォフとA.M.リュルカがエンジン開発担当。直接循環システムに焦点を当て、ラムジェット、ジェットエンジン、ターボプロップをテスト。しかし、アメリカのNB-36と同じ運命をたどり、弾道ミサイル技術の到来で実験航空機プログラムは終了しました。

4. レーニン(原子力砕氷船)

砕氷船は、季節的または恒常的な氷海域で重要な貿易ルートを確保するために必要です。バルト海主要区域、五大湖、セントローレンス海路、北極海航路では専用砕氷船がスムーズな輸送を支えています。蒸気・ディーゼル動力砕氷船が一般的でしたが、燃料容量と航続距離の制限など深刻な問題がありました。1957年建造開始(1959年進水)のレーニンが登場。世界初の原子力船、かつ初の原子力民間船となりました。初期には前身を凌駕する性能を発揮。1960〜1965年に85,000マイル以上航行、うち約65,000マイルは氷海での航行。1989年正式退役、現在はムルマンスクに永久保存されています。

3. クライスラーTV-8(原子力戦車)

NATO諸国は、ソ連軍が戦術核兵器で冷戦戦略を脅かすことを強く懸念していました。この状況下、米国は長期的解決策を急ぐ必要がありました。クライスラーが実験的コンセプト戦車TV-8を開発。あらゆる種類の核攻撃に耐えるよう専ら設計され、乗員・エンジン・弾薬庫を軽量シャーシ上のポッド型砲塔内に収め、空輸のために分離可能。砲塔は外部から完全密閉され、乗員は閉回路テレビで周囲を監視する想定。当初はV8エンジン搭載でしたが、間もなく核分裂エンジンを検討。設計は否定的評価を受け、従来戦車設計に対する有意な利点がなく、柔軟性も提供しないと結論付けられました。

2. LENR家庭用原子炉

核エネルギーが破壊的力のみに使われると思っているなら、考えを改めるべきかもしれません。シカゴの起業家ルイス・ラーセン氏は、原子炉の未来は日常家庭にあると信じています。1990年代から小型原子炉での核エネルギー利用可能性を調査。低エネルギー核反応(LENR)炉は、ほぼゼロエミッションで家庭に電力供給し、電子レンジサイズ程度。多くの批評家は、ラーセン氏のLENRがユタ大学の「常温核融合」炉と怪しく似ており、最終的に完全な詐欺だったと主張。しかし、2013年NASAは家庭用および宇宙機用LENR発電所の研究を開始。物理学者Joseph Zawodny氏率いるNASA研究チームは、ラーセン氏のLENR研究が常温核融合とは根本的に異なる証拠を発見。研究は継続中です。

1. キュリオシティ(火星探査車)

キュリオシティは、NASAの火星科学実験室ミッションの一環としてゲールクレーターを探査する特殊な車型ロボット探査車です。放射性同位体熱電発電機(RTG)で動力を得ており、放射性同位体の崩壊から電力を生成します。2016年6月10日時点で、2012年8月6日の初着陸以来1404火星日(ソル)活動中。火星の気候・地質調査(水の役割含む)、将来の有人探査に向けた惑星居住可能性研究が目的。2012年、プロジェクトチームは全米航空協会からロバート・J・コリアー賞を受賞。

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