竜太のテクニカルメモ

物理やへっぽこなゲーム作りについて易しく解説するよ

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反陽子が周りにあり中心部に陽電子がある特殊な反物質は通常の物質と反応しない!

ども,ども,竜太です.

今回,昨日問題提起した究極のエネルギー源の候補を1つ発見したのでご紹介します.

いままでのエネルギー源の技術のおさらい

従来のエネルギー技術で最もエネルギー密度が高いのは核分裂を利用した原子力です. しかし,この核分裂でもロケットに使用すると持っていかなくてはならない燃料の総量は実際にエネルギーに変わる部分の量の約1000倍もあります. つまり,大量のごみを宇宙にもっていってしまうことになるわけです.これは明らかに無駄です.

従来のSFで考えられた究極の燃料は反物質

そこでSFでは反物質を燃料にすることを考えます. 反物質はエネルギー効率がほぼ100%だからです. 確かに究極ですよね.

反物質には大きな欠点がある

しかし残念ながら反物質には大きな欠点があります. 代表的な欠点は

  1. 普通の物質とすぐに反応してしまうため,管理が大変で大量に備蓄することはほぼ不可能
  2. 生産には高エネルギー物理学が必要で大量に作るのは困難

などが挙げられます. 実は2の欠点も普通の物質と反応しないなら比較的大量に作れる可能性もあるのですが,普通の物質と反応させないようにしながら作る方法がそもそも難しすぎるという欠点があります. このように,反物質の最大も利点が通常の物質とちょっと触れただけで対消滅するという点であり,それがそのまま最大の欠点にもなってしまっていたのです. どうにかして,通常の物質と触れても通常は反応しないようにできないでしょうか? そして必要な時だけ反応するようにはできないのでしょうか?

反原子の構成

通常の反物質は周りに電子と電荷の正負だけ逆向きな陽電子が回り,原子核反中性子とやはり電荷の正負だけ逆向きな反陽子でできています. このため,通常の物質と触れると,まず電子が陽電子対消滅してガンマ線を含むエネルギーに変わり,陽子や中性子反陽子反中性子と反応して 対消滅して大量のエネルギーに変わってしまいます. 何故この反応が起こるのかというと電荷の正負が逆なので簡単に反応してしまうからです. そこで,

「もし,電荷の正負が逆じゃない反物質ができたなら・・・」

と考えたくなりますね. それが今回僕が発見した新しいエネルギー源です.

反陽子が外部にある反異原子

そこで通常の原子のことは完全に忘れて全く新しい原子を作ることを考えましょう. 反物質でも正負の電荷が逆なだけで量子化学の法則は使えるのですが,量子化学の最新の知見を利用すると実は外部に陽子があり内部に負電荷である電子が存在するような構造体が 作れるのです. これは陽子のほうが電子より1800倍以上重いので工夫が必要ですが実はきちんと作ることができるのです. これを反物質に応用します. すると外部に存在するのは陽電子なのでこれは通常のイオン化されていない物質と接触させても一切反応しなくなります. おめでとう!こうして通常の物質と反応しない反物質が作れることが分かりました!

反異原子は固体にとれる

面白いことにこの反物質は作るのに時間はかかりますが,固体にすることができます. このため,エネルギー密度が高く,しかも通常の物質の容器に閉じ込めておくことができるのです. これは非常に便利なエネルギーの形態になってます.

燃やすときは通常の物質をイオン化させて触れさせれば良い.

燃やすときは通常の物質は外側の電子をはぎ取ると内部の陽子は陽電子と容易く対消滅しますから,簡単にエネルギーを取り出すことができます. こうして保存も燃やすのもどちらも簡単でエネルギー効率が100%近くできることが分かりました.

究極のエネルギー源の条件は満たすか?

前回の記事で私が書いた究極のエネルギー源の条件は,

  1. 安価・低エネルギーで大量のエネルギー源あるいは燃料が手に入ること
  2. 保存・管理が簡単か低エネルギーでできること
  3. どこでも使えること
  4. いつでも使えること
  5. 安全であること

ですが,このうち1の安価・低エネルギーでの条件以外はすべて当てはまっていることが分かります. 特に従来の反物質では2の保存管理の面で簡単でも低エネルギーでもなかったのですが,今回この点が見事にクリアされています. 実際この燃料を燃やすときに通常の物質をイオン化させるのは非常に簡単で安価にできますのでこの点でも優秀です. こうして,かなり究極に近いエネルギー源を僕は発見することに成功しました!

宇宙開発に最適なエネルギー源になっている

安全に管理ができ燃焼効率がほぼ100%で持っていく燃料の量を約1000分の1にできることから,この燃料は最も宇宙開発に適した燃料と言えるでしょう. これと僕の遠方にエネルギー弾を突然発生させるレーザー装置を利用した光子ロケットとホログラフィー原理を利用した無伝送路瞬間情報転送装置があれば無人の宇宙開発は怖いものなしです. さらに,反重力装置と人工冬眠技術があれば有人での恒星間航行も夢ではないかもしれません.

意外と解決策は身近に転がっていた

こうしてみると,僕の究極のエネルギー源探索の旅の入り口付近で僕はもう大きな成果が出たことが分かりました. 発想を逆転させるだけで,これだけの結果が出ることもあるという良い例でしょう.

ここまで読んでくださって有難うございます. 何か間違い等ございましたら,ご報告いただけると幸いです^^


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