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三宅正宣 ( ミヤケマサノフ ) さんのプロフィール 京都大学理学部卒業 同大学院で化学を専攻 博士課程中退 新設の大阪大学工学部原子力工学科に勤務 助教授を経て教授 に就任 同大学院電磁エネルギー工学専攻の教授を併任 工学 博士取得 この間 西ドイツ ユーリッヒ原子力研究所で約 3 年間研究に従事

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(1)

ね い ら く

寧 楽 文 化 講 座

平成 17 年5 月2 8 日(土 )午 前1 0時 ~12 時半

県 立 奈 良 高 等 学 校 セ ミ ナ ー ハ ウ ス 寶 相 華

話】

三 宅 正 宣

エ ネ ル ギ ー 、 そ の や さ し い 話

百 万 年 前 の東 アフ リカ、食 料 のみ 。 14 0 0年 の 北西 ヨー ロ ッパ、暖 房用 石 炭 .水 力 .風 力 原 始 人 高 度 農 業 人 十万 年 前 のヨー ロ ッパ、暖 房と 料理 に 薪を 燃 や した。 を使 い 、家 畜を 輸 送 に利 用 した。 狩 猟 人 B.C.5000年 の 肥沃 三 角 州 地 帯、穀 物 を 栽 培 し、 1 8 7 5年 のイ ギリス、 蒸気 機 関 を使 用 し てい た。 初 期 農 業 人 産 業 人 む 。 家畜 の エネルギー を 使 った。 技術 人 1 970年 のアメ リカ、電 力 を 使用 、食 用 は家 畜 用 を含 「エネ ルギー を考 え る」 出 典 :総 合 研 究開 発 機 構

宝 相華会 の有 志が 人生 経験 を

生 涯学習 に 活かす

公 開講座 で す

奈 良 県 奈 良 県 教 育 委 員 会

奈 良 市 奈 良 市 教 育 委 員 会

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三 宅 正 宣

(ミヤケ マサノブ)

さ んのプロフィ ール

。 、 。 京都大学 理学部卒業 同大 学院で化学 を専攻 博士課程中 退 新 設 の 大 阪 大 学 工 学 部 原 子 力 工 学 科 に 勤 務 。 助 教 授 を 経 て 教 授 に 就 任 。 同 大 学 院 電 磁 エ ネ ル ギ ー 工 学 専 攻 の 教 授 を 併 任 。 工 学 博 士 取 得 。 こ の 間 、 西 ド イ ツ ・ ユ ー リ ッ ヒ 原 子 力 研 究 所 で 約 3 。 、 。 。 年間研 究に従事 平成6年 3月 定年 退官 大 阪大学名誉 教授 同 年 、 福 井 工 業 大 学 教 授 に 就 任 、 副 学 長 を 経 て 平 成 1 1 年 4 月 より現 在学長。 : 学 術 審 議 会 専 門 委 員 . 日 本 原 子 力 学 会 理 事 . 編 集 委 学 術 活 動 員 長を歴任。 : 日本原 子力学 会フェ ロー会 員.米 国原子力 学会会 員.関 西原子 力懇談 会参与. 現 在 福井 県エネルギ ー研究開発 拠点化計画 策定委員会 委員長 。 :昭和 57年日本 原子力学会 技術賞を受 賞。 受 賞 : 社会環 境と自 然環境 の調和 を、人 間の倫理 観と科 学技術 の両面 の基に 進めるこ 信 条 とを 21世紀の われわれの 叡知と捉え 、その啓発 を平素の信 条としたい 。 : 私たち の日常 生活に はもち ろん、 社会全体 にとっ てエネ ルギー は欠か すことの 演 題趣旨 できな い存在 です。 私たち の利用 している エネル ギーの 大元は 、原子 核のエネ ルギ ーです。エ ネルギーに ついてやさ しくお話し ます。

エネルギー、そのやさしい話

1.

エ ネル ギーの 本 質

1.1

エ ネルギーとは ?:その 大切 さ!

エ ネ ル ギ ー エ ネル ギ ー っ 私 た ち は 、 日 常 生 活 で も 『 』 と い う 言 葉を よ く 使 い ま す が 『、 』と 思い直 すと、 この答 えはなか なか一 口では 言えま せん。 何故なら て 本当は何 だろう か ば 、エネル ギーは その姿 、形を 直接見 ること も匂いを 嗅ぐこ とも出 来ない からで す。しか 、 、 。 し エネ ルギーがあ ると何かが 起こり その結 果を私たち は見たり感 じたり出来 るのです エネ ルギー が無い とした ら物事は エネルギ ーは不 思議な もので す。逆 に言う と、もし 、 。つま り、 とい うことで す。こ れは大 変なこ とです 。エネル 変 化しない 何 事も起 こらな い ギ ーが無け れば、 テレビ 、冷蔵 庫、携 帯電話 も使えま せん。 自動車 、新幹 線、飛 行機も動 き ません。 日々の 食糧も 手に入 らなく なりま す。そし て何よ り私た ち自身 、もの を持つこ 、 。 。 とも 歩くことも 生 きることも 出来なくな ります エネル ギーはそれ ほど大切な ものです

(3)

1. 2

エネルギーと 「 もの」 の係わり :

化学 エネルギーと 核エネ ルギー

図1参照

図1 で は 、 エ ネ ル ギー と 物 事 の 係 わ り の 基 本と し て 、 エ ネ ル ギ ー と「も の( 物 質 」 の結 び) つき について考 えます。 エネルギ ーは物 質を変 化させ 、逆に 、物質 の変化か らエネ ルギー が生ま れてき ます。こ の 点を少し 詳しく 見ます 。物質 はいろ いろな 種類の原 子が集 まって 出来て います 。その一 + 陽子 中性子 つ 一つの原 子は、 主に、 ほぼ同 じ大き さで、 の電気 を持つ と 電気を 持たな い と 呼ばれる 2種類 の粒子 からな る原子 核を中 心に、そ の周り を-の 電気を 持つ電 子が衛星 の ように飛 び回っ ている 構造で す。実 際の寸 法は原子 核が1 兆分の 1㎝、原子は 1億分の 1 ㎝。これ を例え ると、 原子核 を直径 1㎝の パチンコ の玉と しとて 、甲子 園球場 のグラン ド の真ん中 に置き ますと 、ケシ 粒ほど の外側 の電子は 周りの 観客席 の辺り を飛び 回ってお り 、原子核 と電子 の間、 つまり 、グラ ンドに はパチン コ玉一 つ以外 何もな い、透 け透け真 空 の世界で す。そ れはさ ておき 、こう した原 子の集ま りとし ての物 質の基 本的な 変化には 二 通りあり ます。 一つは 物質を 作る原 子の組 み合わせ の変化 で、そ れによ って出 てくるエ

(4)

ネ ルギーを 、一般 に化学 エネル ギーと 呼びま す。例え ば、石 炭が燃 えると き、炭 素と酸素 が 結びつい て二酸 化炭素 (炭酸 ガス) が発生 するよう な場合 で、熱 として エネル ギーが発 生 します。 今一つ は、原 子の中 の原子 核自体 が変化す るとき 、例え ばウラ ンの原 子核の分 裂 の場合で すが、 これで 発生す るエネ ルギー が核エネ ルギーです。 この二 つの変 化で出て 数 く るエネル ギーの 最も大 きな違 いは、 一般に 、化学エ ネルギ ーに比 べて核 エネル ギーが です 。 こ うした 違いは どこから 生まれ てくる のでし ょうか ? 百 万倍も大 きいこ と

1 . 3

エ ネ ル ギ ー と 物 質 質 量 の 等 価 則 : ア イ ン シ ュタ イ ン の 式

図 2 参 照

こ こ ま で の 話 で皆 さ ん は 「 エ ネ ル ギー と 物 質 は 大 変 密 接 な 係わ り あ い を 持 っ て おり 、、 両 方とも良 く似た 性質、 特徴を もって いる」 とお感じ のこと でしょ う。そ の通り 、物質の 変 化による エネル ギーは 、実は 、物質 そのも のがエネ ルギー に変わ ること で発生 したので す 。つまり 、物質 そのも のとエ ネルギ ーは同 じものな のです 。この 関係を 最初に 示したの が彼 のアインシ ュタイン博 士です。 今年から ちょう ど百年 前の1 905 年、博 士によっ て、今 日、科 学の世 界で最 も良く知 ら れている とされ る方程 式:E=Mc2(E; エネル ギー M;質量 c; 光の速度 )が発表 さ れました 。これ は『エ ネルギ ーと質 量の等 価則』と 呼ばれ ます。 これを 具体的 に分かり や すく当て はめる と、ど んな物 質でも 、その 1グラム がエネ ルギー に変わ ったと すれば、 石 油200 0トン を燃や して出 てくる エネル ギーに、 これを カロリ ーでい うと2 15億カ 食べ た物を 全てエ ネルギーに 変え 得ると ロ リー に相 当 しま す。 この カロ リー 数 は、 私た ちが す れば、一人 一日2150キロカロリーを 食事で 取ると して1 億2千万人 の日本人全 体の食事が、 図 2 実 に、一日 た だ の 1 2 グ ラム の 物 質 と い う こ と で 賄 え る で す。 物 質 そ の も の は 、 こ の よ う な 大 き い エ ネ ル ギ ー を 持 っ て いるのです。

(5)

2 .

エネ ルギ ーの 特徴

2. 1

エネルギーの 種類 と相互 の交換 :エ ネルギー は変身美人

熱や運動 のエネ ルギー をはじ め、電 気.音 .光.化 学エネ ルギー など、 エネル ギーには い ろいろな 種類- 姿があ り、し かも、 これら のエネル ギーの 姿はお 互いに 変わる ことが出 来 ます。こ れをエ ネルギ ーの変 換と呼 びます 。例えば 、蛍光 灯を使 って電 気を光 に変えて 部屋 の中を明る くしたり、 携帯電話で は音と電気 を互いに変 換して通話 します。 つまり、エネル ギーは 変身美 人です。こう した変身 -エネ ルギー 変換を いかに 上手に利 用す るかが、今 日の私たち 人間の技術 の中心なの です。

2 .2

エ ネルギー保存 の 法則 : エネル ギー は 不滅 ?

先にあげ たエネ ルギー の変化 が起こ っても 、エネル ギー全 体の量 は変わ りませ ん。この こ とを『エ ネルギ ー保存 の法則』と呼 び、実 際にも大 変重要 なエネ ルギー の特徴 です。つ ま り、エネ ルギー はその 姿を変 えても 、その 量が新し く増え たり、 或いは 、無く なってし ま ったりし ません 。その 限りで 、エネ ルギー は不滅で す。し かし、 前章で 述べた ように、 ア インシュ タイン のエネ ルギー と質量 の等価 則に従っ て、ウ ランの 核分裂 のよう に、原子 核 の質量そ のもの がエネ ルギー に変わ るとき は、エネ ルギー が新し く生ま れた- 誕生した こ とになり ます。 このよ うに、 エネル ギーと 物質質量 の相互 の交換 まで考 えると 、エネル ギ ー保存の 法則が 厳密に 成り立 つこと になり ます。な お、エ ネルギ ーの量 を表す 単位につ いて は、それぞ れの種類に 応じて、使 いやすい実 用単位が決 められてい ます。

3 .

地球の エ ネル ギー

3 .1

地 球エネルギー の 源泉 :エネルギー の母た ち

図 3参照

ここから は私た ちがこ の地球 で利用 してい る母なる エネル ギーの 話です 。この エネルギ ー の 源 は 、 す べ て自 然 か ら 与 え ら れ る も ので 、 主 に 『、 太 陽 エ ネル ギ ー』 と 『地 熱』の 二 つで す。 イ 太陽エネ ルギー ( ) 一般に、 水素の ような 軽い原 子核が 複数個 集まって 、新し い1個 の原子 核が出 来ること が核 融合です。 そのとき、 原子核の重 さの一部が エネルギー に変わりま す。 ちなみに 、水素 1グラ ムが核 融合し てヘリ ウムにな れば、 千分の 4グラ ムほど の質量が

(6)

エ ネルギー に変わ り、約 1億キ ロカロ リーの エネルギ ーが発 生しま す。太 陽の膨 大なエネ ル ギーは、 太陽の 内部で 水素の 原子核 が融け 合ってヘ リウム の原子 核にな る核融 合反応に よつ て発生した核エネルギ ーで、それ が地球に主 に光として やってくる ものです。 余談なが ら、太 陽の内 部一割 ほどが この核 融合を起 こせる ので、 これで 発生す るエネル ギ ーをアイ ンシュ タイン の式で 計算し 、この 値を太陽 が毎秒 放出し ている 光のエ ネルギー の 量で割る と、太 陽は約 百億年 、この 核融合 のエネル ギーを 出せる ことに なりま す。太陽 誕 生から既 に約4 6億年 ですが 、後5 0億年 はまだま だ輝き 続けることに なりま す。

[ 地球の エネル ギーの 源泉]

図3 ロ 地熱エネ ルギー ( ) 原子核の 中で陽 子や中 性子の 数が適 当にバ ランスし ていれ ば安定 ですが 、この バランス が 崩れると 原子核 の中か ら陽子 やヘリ ウムの 原子核、 中性子 、電子 や光な どのい ろいろな 粒 子がエネ ルギー を持っ て飛び 出して きます 。これが α線や β線な どの、 いわゆ る放射線 原子 で 、この結 果、原 子核自 体の構 成が変 わり、 他の種類 の原子 核に変 化しま す。こ れが です。 核の 崩壊 地熱の主 な発生 源は、 最初宇 宙で出 来たウ ランなど の放射 性物質 の原子 核が、 地球の中 心 部で崩壊 して出 す放射 線の持 つ核エ ネルギ ーが熱エ ネルギ ーに変 わった もので 、地熱の こ の地熱 のエネ ルギー がなけれ 約 70%を 占めて います 。もし 、地球 の炬燵 ともいう べき 、 地球はとう の昔に月の ように冷え きって、 。 ば 人 類は死滅し たことでし ょう

(7)

3. 2

化石燃料 エネルギ ー:核 エネル ギー の 変身

今述べた 源泉の エネル ギーの うち、 太陽エ ネルギー はやが てこの 地球上 でいろ いろな生 物 を育てま した。 これら の生物 で、特 に海で 育ったプ ランク トンを はじめ とする 動植物が 海 底に深く 埋もれ 、地熱 による 高い温 度を受 けて何百 万年も の長い 長い時 間をか けて、そ の 有機物が 分解し て出来 た液体 が石油 、気体 が天然ガ スです 。石炭 もこれ と同じ ように陸 化石燃 上 の植物が 地中で 地熱の 作用で 出来た もので す。こう した生 成の過 程から これら は と呼ばれ 、私た ちは、 主に、 これら を燃や して化学 エネル ギーと してエ ネルギ ーを取り 料 出 していま す。こ の種の エネル ギーは 物質資 源から取 り出す 点で、 資源エ ネルギ ーとも呼 ばれ ます。した がって、化 石燃料エネ ルギーの源 は核エネル ギーなので す。

3 .3

原 子力 :人工 の核 分裂 エネルギー

図4参 照

[ウラ ンの核 分裂と プルト ニウムの 生成・ 核分裂 ]

図4 地 球 の エ ネ ル ギ ー の 源 泉 と し て 、 核 融 合 と 核 崩 壊 の 2 種 類 の 核 エ ネ ル ギ ー の 話 を し ま し た が 、 核 エ ネ ル ギ ー に は 今 一 つ 核 分 裂 エ ネ ル 。 、 ギーが あります 核分裂は 例 え ば 、 ウ ラ ン な ど の 原 子 核 に 中 性 子 が 当 た っ て 吸 収 さ れ る と 全 体 と し て 不 安 定 に なり、ほ ぼ同じ 大きさ の二つ の原子 に割れ る現象で 、1個 の大き な原子 核が2 個の原子 核 に分裂し た際、 原子核 の質量 の一部 がエネ ルギーに 変わっ て外に 出てく るので す。この 核 分裂の際 、2、 3個の 中性子 が飛び 出して きますが 、この 中性子 を他の ウラン 原子に当 てる とそのウラ ン原子も核 分裂します 。 こうし て、つ ぎつぎに 核分裂 が起こ るのが 、いわ ゆる核 分裂の連 鎖反応 で、こ の連鎖反 応 を 一 挙 に 起 こ させ た の が 『原 子 爆 弾 』、 これ を 安 全 に 、 ゆ っ くり 起 こ し て 出 て く るエ ネ ル ギーを利 用する のが『原子力 発電』 です。 いずれに せよ、 核分裂 による エネル ギーの利

(8)

用 は、私た ち人間 の手に よる人 工の核 エネル ギーの利 用とい えます 。もち ろん、 私たち人 間 がこうし た核エ ネルギ ーの使 用に至 った科 学技術に は長い 歴史が ありま す。し かし、こ の 直接の出 発は残 念なが ら60 年前の 原子爆 弾の出現 となり ました が、そ の後の 約50年 で、 人間の叡知 はエネルギ ーとしての 原子力の平 和利用の道 を拓きまし た。 実は、1 972 年、1 7億年 前から 数億年 にわたっ て、西 アフリ カ、ガ ボン共 和国のオ ク ロ地区に 、天然 の原子 炉が動 いてい たこと が発見さ れまし た。と いって も、私 たちの原 子炉 が人間の叡 知の結集で あることに は代わりあ りません。

3 .4

地 球のエネルギー のまとめ

:核エネ ルギー の利用 に理解 と親しみ

図5参 照

[地 球エネ ルギーの 源泉と 実用]

図5 地 球 の エ ネ ル ギ ー の 源 で あ る 核 エ ネ ル ギ ー と 私 た ち が 現 に 利 用 し て い る エ ネ ル ギ ー と の 結 び つ き が 図 5 で 見 ら れ ま す 。 太 陽 と 地 熱 の エ ネ ル ギ ー は 、 そ れ 自 体 の み な ら ず 、 風 や 雨 、 海 の 波 な ど の 自 然 現 象 と も 結 び つ い て 、 最 初 か ら エ ネ ル ギ ー そ のままの 形で利 用が出 来るの で自然 エネル ギと呼ば れます 。一方 、太陽 と地熱 エネルギ ー で作り出 された 石油や 石炭等 の化石 燃料は 、主に、 燃やす ことで 比較的 簡単に エネルギ ー を取り出 せるこ とで重 宝がら れてい る資源 エネルギ ーです 。また 、ウラ ンを資 源とし、 そ の核分裂 による 核エネ ルギー も資源 エネル ギーです 。多く の場合 、エネ ルギー の取り出 し は私たち の技術 で行わ れてい ますが 、私た ちが利用 するこ の地球 のエネ ルギー の源泉は 化石 燃料も含め 、すべて核 融合、核分 裂、核崩壊 による核エ ネルギーな のです。 核エネル ギーと いえば 、すぐ 原爆や 水爆に なると嫌 われま すが、 この地 球で私 たちに欠 く ことの出 来ないエネル ギーの 源が核 エネル ギーであ ること を理解 し、核 エネル ギーにも っと 親しみを持 ちたいと思 います。

(9)

3. 5

自然エネルギー の実力 :自然に謙虚

今日、化 石燃料 やウラ ンを使 う資源 エネル ギーに対 して、 自然エ ネルギ ーがい かにも優 し いように 錯覚さ れてい ます。自然災 害をも たらす自 然エネ ルギー の大き さを人 類が作り 出 した最大 級のエ ネルギ ー、広 島原爆 のエネ ルギーと 比較す ると、 地震や 台風、 例えば、 十 年前の阪 神大震 災で原 爆約4 0個、 関東大 震災で3 00個 、過日 のスマ トラ沖 地震では 1 300個 に相当 し、大 型の台 風で約 70個 分程度、 地熱で は、毎 日19 00個 が地球内 部 で爆発し 、地球 の受け る太陽 熱は、 毎日、 630万 個分に 相当し ます。 私たち はこうし た 強大な自 然エネ ルギー が大き な災害 を起こ してくれ ないよ う願い ながら 、その ほんの一 自然に 優しい いうの は い かにもお 部 を何とか 利用さ せても らって いるの です。 私たちが 、 、 。 こが ましく も っと謙虚で なければと 感じます

4 .

私た ちの エネ ルギ ー利 用

4 .1

エ ネルギー利用 の歴史 :人類 の 反省 へ

表 紙図参照

私たち人 類は、 数百万 年前の 太古の 時代か らエネル ギーの 利用を 意図的 に進め てきまし た 。最初は 木を燃 やす火 の利用 から、 家畜を 使い、水 車や風 車、或 いは、 帆船な どを作り 自 然のエネ ルギー を直接 利用し てきま したが 、産業革 命以来 、とり わけ今 から2 00年前 の 19世紀 から、 特に2 0世紀 にかけ て、石 炭から石 油の利 用で、 表紙図 の縦軸 の一人当 た りのエネ ルギー 使用量 は飛躍 的に増 加し、 しかも今 日、地 球全体 に燎原 の火の ように広 が って止ま るとこ ろが見 られな い、大 変な状 況になっ ていま す。こ のエネ ルギー の大量消 費 が後述の ように 、著し い資源 の枯渇、環境 破壊を来 たして いるこ とはよ くご存 じの通り です 。

4 .2

実 用エネルギー の発生 : 調和 の 取れた利用

ここで私 たちが 利用す る実用 エネル ギーに ついて、 興味の ある幾 つかを 取りあ げます。 イ 化石燃料 エネルギー ( ) 化石燃料 エネル ギーの 最近の 話題はメタン ハイドレ ートで す。メ タンハ イドレ ートとは 天 然ガスの 主成分 である メタン が、水 深50 0メート ルくら いの海 底数百 メート ルの地層 内 で高い圧 力と低 温で水 と混じ ってシ ャーベ ット状に 固形化 したも ので、 燃える 氷ともい

(10)

わ れていま す。わ が国の 近海に もかな り埋蔵 されてい ると見 られ、 天然ガ スの代 わりとし て有 望視されて いますが、 やはり化石 燃料全般に 通じる環境 問題は避け られません 。 ロ 核燃料エ ネルギー ( ) ウランな どの核 分裂か ら核エ ネルギ ーを取 り出すの が原子 炉です 。ウラ ン1グ ラムの核 分 裂で発生 するエ ネルギ ーは石 油の約 2トン 、石炭で 3トン にも相 当する 膨大な エネルギ ー に相当し ます。 わが国 で発電 用の原 子炉と して主に 実用さ れてい るのは 普通の 水を冷却 水 に使う加 圧水型 と沸騰 水型の 2種類 の軽水 炉で、現 在、わ が国で 合計5 2基( 世界では こ 4 32基) が運転 されて おり、 わが国 の電力 の3分の 1を供 給して います 。福井 県には の 2種類に 加え、 新型転 換炉( ふげん )と高 速増殖炉(もん じゅ)と合計 4種類 までが立 し、その 発電電 力の6 割が関 西に送 られて いて、関 西人は 大きな 恩恵を 受けて います。 地 ハ 新エネル ギーの現状 ( ) 新エネル ギーと して太 陽や風 力エネ ルギー 、また、 燃料電 池によ る水素 エネル ギーの利 用 が注目さ れてい ます。 実用が 望まれ る新エ ネルギー の代表 として 、太陽 光と風 力発電を 原 子 力 発 電 と 比 較 す る と 、 発 電 コ ス ト は 、 現 在 、 原 子 力 で 1 kwh 当 た り 約 6 円 程 度 で す が 、太陽光 ・風力 とも倍 以上、 100 万 kw 級の発 電所を 設置すると すると、太 陽光、風 力 発 電 、そ れ ぞれ 琵 琶湖 の 1/10、1/3 の 面 積が 必 要で す し、 設 置費 用 も原 子 力発 電 所1 基 の 3~40 00億 円に比 べ、太 陽光発 電で6 ~7兆円 、風力 発電で 1兆円 程度は 必要とさ れ ています 。将来 のエネ ルギー 源とし て新エ ネルギー の研究 開発は もちろ ん必要 ですが、 とい って、現実 に必要なエ ネルギーを しっかりと 確保するこ とを忘れて はなりませ ん。

5 .

エネ ルギ ー使 用に 当た って

5. 1

エネルギー使用 の 問題点 :3つの問 題点

エネルギ ーは、 私たち にとっ て個人 の生活 はもちろ ん、社 会の活 動や文 化の継 承・発展 に 一刻も欠 かせな いこと 、そし て、何 時も物 質と係わ りを持 ってい ること 、これ らの点か 、 、 、 、 、 ら 私 たちのエネ ルギーの使 用には ① エ ネルギー供 給の安全確 保 ② 資源問 題 及び ③ 環 境 問 題 の 3 点 を 中 心 に 考 え な け れ ば な り ま せ ん 。こ れ ら の 3 点 は 互 い に 密接 に 結 び つ いていま すから 、はっ きりと 仕分け ること は難しい もので す。む しろ、 互いに 係わって

(11)

いる だけに、こ の全体を捉 えて問題点 を理解し、 それに取り 組むことが 必要です。

5 .2

エ ネルギー供給 の安全確保: 世 界と日本の 問題

人口 とエネル ギー 消費

図6参 照

[ 私たち を使う 世界の人 々]

図6 20 0 0年 の 世界 の エネ ル ギ ーは 石 油に 換 算し て 約9 4 億 トン で 、こ の 中、 日 本の 消 費量は約 5.4 %です 。一方、 世 界の 人 口は 現 在約 6 2億 人 で 日 本 人 は 全 体 の 2.1 % で す 。一 人 当た り の電 力 消費 量 で 比較 す ると 、 アメ リ カ・ カ ナ ダは 私 たち の 倍ほ ど も使 っ て いますが 、中国 やイン ドは、 まだ私 たちの 2割や1 割にも 満たな い値で す。し かし、こ れ は一人当 たりで 全人口 では中 国は既 にわが 国を抜き 、アメ リカに 次ぐ消 費大国 に、イン ド も、既に わが国 の半分 近い消 費国に なって きていま す。エ ネルギ ーの消 費が人 口と共に 増 加するこ とは当 然です が、今 から5 0年先 の世界人 口は約 93億 人と、 今の2 倍近くま で 増加する 予測で 、しか も、そ の人口 はアジ アやアフ リカな ど、今 まだエ ネルギ ー消費の 。 、 、 格段 に少ない人 々を中心に 増える予想 です 遠い将来 でなく 今から 50年先の 話として 私 たちは果 たして 十分に ちゃん とエネ ルギー を使える でしょ うか? 大変心 配なこ とです。

エネ ルギー の輸入 と 自給率

わが国の ように 、自国 にエネ ルギー 資源を 持たない 国は他 国から の輸入 に頼ら ざるを得 僅かに 4%で原 子力を 国産エ ネルギ ーとし てやっと ま せん。日 本のエ ネルギ ー自給 率は、 、 。日 本の食 糧の自 給率は、 2 0% い ずれも 40% 以上の 先進国 のなか 際だって 最低で す 4 0%程度 で大き な問題 とされ ていま すが、エネルギ ーの自 給率は それの 半分以 下なので す 。エネル ギーの 輸入は 世界情 勢のみ ならず 、石油な どの海 上輸送 や備蓄 などの 点で環境 問題 や安全管理 の上でもさ らに大きな 問題を含ん でいます。

(12)

5. 3

エ ネルギーと資源問題 :資源 の 残りは 何時 まで!

資源 の埋蔵量

図 7参照

[ 地球エ ネルギ ーの源泉 と実用 ]

図7 本来、私 たちが エネル ギーを 利用す るとき 、それに 必要な エネル ギー資 源がど のくらい あ るかが大 問題で す。石 油や石 炭など の化石 燃料は、 燃やす ことで エネル ギーの 得られる 手 頃なエネ ルギー 資源と して利 用され てきま した。特 に、1 9世紀 の中頃 に発見 された石 油 は急速に 利用が 進みま した。 これら の化石 燃料は、 先に述 べたよ うに、 太陽の 核エネル ギ ーが育て た生物 等を地 熱の核 エネル ギーが何百万年 から数 億年の 長い年 月をか けて変化 さ せ作り上 げたも のです から、 それを僅か2 00年足 らずの 間にど んどん 使えば 、こうし た資 源がなくな ることは当 然です。 は、 化石燃 料とウ ラン資 源につ いて、 現時点で 確かに 入手出 来ると される 埋蔵量と 図7 そ の資源を 、今の 使い方 で消費 すれば 後何年 くらいで その資 源が無 くなる か、可 採年数を 示 したもの です。 もちろ ん、新 しい資 源が見 つかれば 可採年 数は伸 びます し、逆 に、消費 が 今より増 えれば それだ け年数 は短く なりま す。これ から、 石油、 天然ガ スが特 にそうで す が、それ ぞれの 資源の 埋蔵場 所が世 界で偏 在してい て、残 念なが らわが 国はこ うした資

(13)

源 にまった く欠け ている こと、 そして 、さら に重要な ことは 、石油 は41 年、天 然ガス・ ウ ランで6 1年、 一番長 い石炭 でも後 200 年ほどで 無くな ると見 られる ことで す。先は 既 に見えて います 。こう した資 源が無 くなつ たとき、 私たち 人類は どうな るでし ょうか?

核燃料資源 の 増殖

天然ウラ ンには 核分裂 しやす いウラ ンに比 べ、核分 裂しに くいウ ランが はるか に沢山含 ま れていま す。普 通の原 子炉で は核分 裂しや すいウラ ンを使 います が、同 時に、 核分裂し に くいウラ ンを核 分裂の 出来る 燃料( プルト ニウム) に変え ること が出来 ます。 こうする こ とで沢山 の新し い燃料 を作る こと、 すなわ ち、燃料 の増殖 が出来 ます。 ざっと 言って、 こ の増殖の 効率は 消費し たウラ ンの数 十倍で す。例え ば、こ の増殖 の効率 を60 倍としま す と、この 方法で 手持ち のウラ ンの利 用の効 率が60 倍にな り、現 在のウ ランの 残り可採 年 数の61 年が6 0倍の 約36 60年 まで伸 びること になり ます。 つまり 、自分 でエネル ギ ーを生み 出しな がら、 同時に 、さら に多く のエネル ギーを 生み出 す資源 を作る ことが出 来 るのです 。この ように 、原子 力の利 用では 、最初の 資源は 輸入で も、そ の資源 を数十倍 も 増やして 国産の 燃料を 作るこ とがで き、こ れが原子 力を国 産のエ ネルギ ーと見 なす所以 で す。エネ ルギー 資源に 欠ける わが国 ではこ の国産資 源の生 産を見 逃す手 はあり ません。 こ れが原子 力の持 つ比類 のない 値打ち であり 、ようや く本格 的に取 り組み 始めた 核燃料サ イ クルの持 つ大き な役割 です。 そして 、この 増殖を目 標に研 究開発 を進め ている 原子炉、 それ が今、福井 県で世界か ら注目され ている『高 速増殖炉・ もんじゅ』 なのです。

5 .4

エ ネルギーと環境問題 :人間 の 責任 と対策

環境 問題 の 起因

エネルギ ーはい ろいろ な形で 必ず物 質と係 わること から、 私たち のエネ ルギー 消費が増 え るにした がって 環境へ の影響 も大き くなる のは当然 ですが 、19 80年 頃から こうした 環 境への影 響や被 害が国 境を越 えてグ ローバ ルに広が り、ま た、今 だけで なく、 将来に及 ぶ 問題にま でなっ てきま した。 一言で 言えば 、環境問 題は人 間の生 活、社 会活動 の結果な ので す。

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地球温暖化問題

図8参照

[各 種電 源 別の CO

図 8 2排出量 今 、 環 境 問 題 の 中 で 最 も 注 目 さ れ て い る の は 何 と 言 『 』 。 っても 地球温 暖化 です こ の 原 因 と さ れ る 二 酸 化 炭 、 、 、 素 フロン メタ ンなどの い わ ゆ る 温 室 効 果 ガ ス の 中 で 影 響 の 最 も 大 き い 二 酸 化 図 炭 素 C O を 例 と し て 、2 は 、 各種 の 電源 で 1kwhの 8 電 力 を 作 る 際 に 発生 す る 炭 酸 ガ ス C O の量 を 比 較 した も の で、 化 石 燃 料が い か に 多く 、2 こ れに比べ て自然 エネル ギーと 原子力 の発生 量が極め て少な いこと が判り ます。 地球温暖 エネ ルギー の消費 を減ら すことと 温室効 果ガス の排出 の少な いエネル 化 を防止す るには 、 こ とが基 本です 。ここ に挙げ られてい る太陽 光など の自然 エネル ギーは、 ギ ーを利用 する 先 にも話ま したが 、残念 ながら 、われ われが 現在消費 してい るエネ ルギー を賄う には未だ 。 、 。 未だ 不足です この 点でも 地球温 暖化防止の ために原子 力の利用を 図ることが 必要です

循環 型社会 と廃棄物 問題

最後に、 エネル ギーと 資源、 環境問 題の密 接な係わ りは、 エネル ギーを 使うこ とで必ず 資 源を消費 し、同 時に、 環境も 破壊し てゆく ことです 。これ らを出 来るだ け避け るため、 エ ネルギー 面では 省エネ ルギー 、資源 面では 「もの」 のリサ イクル を進め る循環 型社会を めざ さなければ なりません 。これに関 連する大き な問題が廃 棄物処理・ 処分です。 一般に、 廃棄物 の処理 ・処分 はその 量と中 身で難し い問題 です。 例えば 、エネ ルギー生 産 の関係で すと、 化石燃 料では 二酸化 炭素等 の温室効 果ガス を含む 排気ガ スや石 炭の燃え か すの灰な どの問 題が深 刻です 。原子 力発電 では放射 性物質 による 環境の 汚染が 問題にさ れ ます。わ が国の 一人当 たり1 年間の 発生量 は、一般 廃棄物 と産業 廃棄物 を合わ せて約4 ト ン、これ に相当 して、 原子炉 から出 る放射 性廃棄物 は僅か 約10 0グラ ムで、 その中で

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特 に放射能 が問題 となる 、いわ ゆる、 高レベ ル廃棄物 はたか だか4 グラム で、廃 棄物全体 の 約百万分 の1に 過ぎま せん。 さらに 重要な 点があり ます。 それは 家庭や 産業廃 棄物では そ の中身は 実に多 様で、 素性の 分から ぬもの も多く混 じって います 。これ に対し て、放射 性 廃棄物は 、実は 、その 放射能 ゆえに 素性が はっきり し、廃 棄物の 分別や 管理が 間違いな く しっかり と出来 、環境 汚染を 避ける ことが 出来るの です。 現在、 こうし た放射 性廃棄物 の処 理・処分の 方法も随分 と進められ ています。 こうした 廃棄物 の処理 にもエ ネルギ ーとの 結びつき を良く 考えな ければ なりま せん。廃 棄 物問題で 大切な 点は、 もとも と「も の」を 作る段階 から処 理して リサイ クルす るにもエ ネ ル ギ ー が 必 要 で 「、 も の」 は 何 時 も ネ ル ギ ー を 背 負 っ て お り 「、 も の」 を 捨 て る こ と は エネ ルギーを捨 てることで す。これを いつも頭に おいて欲し いと思いま す。

6 .

エネ ルギー は私た ちの生 活 社 会 文化 以上の話 の最後 として 皆さん にお願 いしま す。 、 、 、 、 。で と 未来のた めの必 須の食 糧 一 刻も欠 かせな い食糧 私たち の命そ のもの といえ ます す から、今 日も明 日も、 そして 、子々 孫々の 未来まで 考えた エネル ギーの 使い方 をしまし ょ う。エネ ルギー は目に 見えま せん。 どうか 皆さんは エネル ギーを 理解し た知識 と心で、 これ からエネル ギーを見、 考え、利用 してくださ るようお願 いします。 (福井 工業大学の資料より転載)

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M EMO

青 垣 サ ロ ン 事 務 局

事 務 長 今 西 宏

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参照

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