原子力利用は、地球寒冷化に作用しませんか?

地球は太陽の周りを公転していて、両者の間の引力と運動の慣性力がバランスしていると思います。
化石燃料を燃やしてCO2が増えても、地球温暖化が進んでも、地球全体の質量は変わりませんが、核反応は質量をエネルギーに変えてしまうので、原子力利用をすると地球の質量が減ります。
バランスが崩れて、飛んでいかないでしょうか?

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  • 1人1回まで
  • 登録:2007/09/02 12:22:08
  • 終了:2007/09/07 23:42:06

回答(10件)

id:sunafukinkin No.1

sunafukinkin回答回数123ベストアンサー獲得回数12007/09/02 12:38:10

ポイント15pt

そのくらいの変化は誤差です。地球上の人口が爆発的に増えて

全体の質量が大幅に増えているにもかかわらず、月が引き寄せられて

衝突するというような事は聞いた事ありませんし。

id:isaon

人口が増えると地球の質量が増えるんですか???

2007/09/07 22:48:48
id:minkpa No.2

minkpa回答回数4178ベストアンサー獲得回数552007/09/02 12:46:04

ポイント15pt

たしかにそう言われてみればそうですが、原子力利用による質量減少は地球全体に対してあまりに微々たるものですので、現状では亀が地球を1周するような進行度でしょう。

1万年ぐらい経ったらそういう懸念もあるかもれません。

id:isaon

「微々たるもの」が具体的にどれだけなのか、気になります。

でないと、1万年は当てずっぽのような…。

2007/09/07 22:48:59
id:virtual No.3

virtual回答回数1139ベストアンサー獲得回数1282007/09/02 14:51:06

ポイント15pt

核反応は確かに質量をエネルギーに変えていますが、そのエネルギー変換効率は非常に高いのでわずかな質量から莫大なエネルギーを出します。E=mc^2という式がそれを表しています。

また、核反応に利用する物質は主にウランですが、そのウランの埋蔵量以上の質量の減少はあり得ません。

ウランの埋蔵量は以下のURL先のエクセルの表から合計すると、2,799,473トン(≒2.8x10^9kg)になります。

6-5 石炭・原油・天然ガス・ウラン埋蔵量

http://www.stat.go.jp/data/sekai/06.htm

http://www.stat.go.jp/data/sekai/zuhyou/0605.xls

これに対して地球の質量は5.9742×10^24 kgもあって、これに対するウラン埋蔵量はわずか4.69x10^(-14)%しかありません。地球の軌道を変えてしまうほどの質量変化ではありません。

ちなみに、太陽が1秒当たりに核反応でエネルギーに転換される質量は430万トン(地球のウラン埋蔵量よりも多い)もあります。

id:isaon

おお!ネットで具体的な数字が分かるんですね。

実際の消費量は、埋蔵量からみると絶対的に少ない、ということですね。石油の埋蔵量は増えてきた、というのと、実際のウランの消費量はさておいて、というところが少しだけ気になります。

太陽はあんなに燃えているから、それだけ核反応してるんですね。地球での核反応は人類が行うものだけですからね。

2007/09/07 22:57:04
id:suikan No.4

酔漢回答回数20ベストアンサー獲得回数02007/09/02 23:40:38

ポイント15pt

ちょっと視点の違う回答をしますが、すでに6人お答えですからかぶるかもしれません。

化石燃料は化学反応ですが、化学反応であってもエネルギーを放出すると質量が減ります。単に微量過ぎて検出しにくいだけです。火力発電所でも原子力発電所でも、同じ100万キロワット時の電力量を同じ熱効率で発電すれば、同じ質量を失うことになります。

ということで、質量欠損で軌道が変わるくらいなら、火力でとっくに変わっています。

ちなみに、太陽が放出しているエネルギーに比べれば、人類が消費しているエネルギーなど無いも同然です。太陽の質量の減り具合のほうがずっと大きいですし、おそらくはそんなことより太陽の定期的・突発的な活動のほうがよっぽど地球の気候変動に影響を与えそうです。

id:isaon

おおっ。常温核融合の話ですね。

2007/09/07 22:58:07
id:kodomono-omocha No.5

kodomono-omocha回答回数406ベストアンサー獲得回数62007/09/03 13:38:16

ポイント15pt

人類はもう何十年も前から原子力発電に使ったウランなんか比べ物にならない量の物質を大量に宇宙に垂れ流しておりますが、今のところ公転周期が変わったということは聞いておりません。

それよりか、

>>化石燃料を燃やしてCO2が増えても、地球温暖化が進んでも、地球全体の質量は変わりませんが、核反応は質量をエネルギーに変えてしまうので、原子力利用をすると地球の質量が減ります。

バランスが崩れて、飛んでいかないでしょうか?

の詳細を教えていただけませんでしょうか?前半と後半で適用している理論が違うような気がするのですが、新しいのが出たのでしょうか?

id:isaon

垂れ流したものはどこにいっているんでしょうか?

寿命の尽きた人工衛星も帰ってきているように思うのですが。

あ、そういえば、アポロやボイジャーがありますね。

理論はよくわからないですが、感覚的に思いました。運動量が保存しているのに質量が減って、重力も減る。9番の方が書いておられるほうが正しんでしょうか。

2007/09/07 23:03:38
id:KUROX No.6

KUROX回答回数3542ベストアンサー獲得回数1402007/09/02 12:40:13

ポイント15pt

>原子力利用をすると地球の質量が減ります。

太陽にひきつけられて、軌道がより内側になるのでは?

温暖化。

本当にそうなら、原子力発電に反対が出来るのですが。

id:isaon

寒冷化なら相殺されるので賛成できるということですね。

燃料の量も具体的にどれだけかわからないけど「微々たる量」だから放射性廃棄物もそれに伴って出るだけだし。

2007/09/07 23:06:07
id:rafile No.7

rafile回答回数662ベストアンサー獲得回数242007/09/02 13:43:05

ポイント15pt

エネルギーと質量は可換で有名な次の式で表されます

e=mc^2

さて、地球に150万kW規模の原発が100基あるとします。これがエネルギーを得ることによって失う質量は上記の式に従います。

http://ja.wikipedia.org/wiki/E=mc2

によれば、

1kgは24,965,421,632kWhと等価だそうです。

よって、原発で失う質量は、年間6gになります。

e=mc^2に直接代入すると、14gになりました。

いずれにせよ、地球の質量にくらべると微々たるもので、公転・自転に影響を与えるものではありません。

これを心配するなら、地球に降ってくる隕石や流星、ロケットで打ち上げられる人口惑星(マーズなんとかとか、ボイジャーとか)の方をまず心配する必要があるでしょう

id:isaon

中性子は質量を持たないから、無視しておいて、ということですね。

6gと14gでダブルチェックになるわけですね。

2007/09/07 23:14:18
id:ymlab No.8

ymlab回答回数506ベストアンサー獲得回数332007/09/02 21:38:25

ポイント15pt

小さな量ですので、影響ないと思います。

確かに、発電によって質量をエネルギーにしてしまいます。

[質量とエネルギーは等価です。]

しかしながら、地球上には多くの宇宙線と呼ばれる人が

わさわさ飛んできています。

この宇宙線は、空気中の原子核と衝突して、

π中間子(約130MeV)やK中間子(約500MeV)、またμ粒子(約100MeV)等が生まれます。

昔、学部の実験でミュー粒子がどれくらいきているか、

確認するようなことをしましたが、ばりばりときていました。

[曖昧な表現ですみません。]

ということは塵も積もれば山となる・・・。

で、地球の質量が増えるため、太陽に衝突する・・・?

ということにはならないのでしょうか。

原子核レベルの大きさでは誤差の範囲だと思っています。

それよりも、地球から宇宙にロケットをとばした方が、

地球全体の質量は小さくなる影響は強いような気がします。

最も、

地球の質量 5.9742 × 10^24kgに対して、全然影響ない範囲だと思いますが。

[余談ですが、googleで地球の質量で検索すると、上の数字がでてきます。]

また、逆に太陽の方も、毎秒7億トンの水素が、6億9500万トンのヘリウムに変換して500万トン分のエネルギーを放出しているらしいので、こちらの方が心配です^^;

id:isaon

心配な太陽のことは、回答者3の方も言っておられましたが、そのうちのどれくらいが地球に届いているんでしょうか。その割合いが少し変わることが温暖化問題では影響するんでしょうか。

2007/09/07 23:19:33
id:wdmhedp No.9

wdmhedp回答回数13ベストアンサー獲得回数12007/09/03 08:55:50

ポイント15pt

>原子力利用は、地球寒冷化に作用しませんか?

作用しません。

>化石燃料を燃やしてCO2が増えても、地球温暖化が進んでも、地球全体の質量は変わりませんが、核反応は質量をエネルギーに変えてしまうので、原子力利用をすると地球の質量が減ります。

バランスが崩れて、飛んでいかないでしょうか?

太陽の質量をM、地球の質量をm、ウランの質量をdmとすると、地球へ働く力はF=GM(m-dm)/r2と書く事ができますが、m>>dm(m=6e24kg、dm=5e9kg)なので地球へ働く力はほとんど変わりません。

そのため、バランスが崩れて飛んでいく事はありません。

id:isaon

Mもmもdmも単位時間に関係ない絶対量なので、「一気にウランが消失したとしても、全然平気」ということですね。わかりやすいです。

2007/09/07 23:22:38
id:U-tan No.10

U-tan回答回数64ベストアンサー獲得回数102007/09/03 22:26:23

ポイント15pt

地球の質量がだいたい6×10^24kgといわれています.

軽くなるといってもこれにくらべたら微少量で0.0000000001%を上回ることはないでしょうから軌道の変化もわずかであるはずです.

1kgから理論値(3.0*10^9)^2ジュール≒2.5兆kWhが得られるので世界的な発電量(20兆kWh)が原子力だけで得られているとして,発電効率を考慮しても1kgの数倍~数十倍の質量減(人一人分ぐらい)で補償できるわけですから大丈夫です.

また遠心力と重力の関係を大雑把に示すと,

Mev^2/R=GMsMe/R^2(Me:地球の質量,v:公転の速さ,R:痛い用と地球の距離,G:万有引力定数,Ms:太陽の質量)

となり地球の質量Me(両辺で約分できる!)に直接依存しないこともわかります.質量減によって微妙に公転が早くなる程度でしょうか.しかし他の要因にキャンセルされると思います.ごく微妙な影響はしてるんでしょうね~

id:isaon

約分できる!

意外でした。

釣り合いの式のイメージが湧かないのですが、太陽は固定されていて、仮に糸のようなもので繋がっていて、それが重力なんだよ、という感じでしょうか。

回しながら投げたクラッカーボールで、その片方があまりにも大きいから、というイメージなのでしょうか。

2007/09/07 23:38:40
  • id:filinion
    あれ。
    「質量の減少は微小だから影響も微小」
    ってことなんでしょうか?
     
    最後の回答者、U-tanさんが言っているのは、文系的に言い換えると、
     
    1:太陽-地球間に働く引力は、地球の質量に影響される
    2:地球の遠心力も、地球の質量に影響される
    3:従って、地球の質量が減ると、引力と慣性力が両方減少する
    4:このため、質量の減少は地球の公転に直接は影響を与えない
     
    ……って理解でいいでしょうか?
     
    私自身はそう理解していたんですが……。
    間違ってるでしょうか?
    (別に質問を立てるべきなのかな?)
     
    *ただ、「公転半径に惑星の質量は関係ない」というのは、惑星の質量が「無視しうる大きさ」の場合であって、連星系などでは両方考慮して計算するはず。
    だから、「微小だから無視できる(=誤差の範囲だが影響はしている)」というのはその意味では正しいのかも。
  • id:KUROX
    大勢が同時にジャンプした衝撃で地球を動かし、地球温暖化を防ぐ方法
    http://nomano.shiwaza.com/tnoma/blog/archives/006066.html
    (^^;
  • id:U-tan
    >>isaonさん
    万有引力と円運動・惑星運動については高校生の参考書や大学生向けの基本書が参考になると思います.質量を持つ物体が存在すると互いに引き合っているというのが万有引力の法則の主張するところです.F(働く力の大きさは)=GMm/r^2(に等しく引力である).実は世界中の森羅万象は互いに引き合っていたりします.地球の影響に比べて微小なのでほとんど感じられませんが私とあなたも互いに引力を受けています.普段は地球の重力だけに近似的に考えているんです.実は屋根からも太陽からも人間は引っ張られていますが無視できるんです.万有引力の法則は近代物理学の金字塔なのです.普通に生活していて万有引力なんて気付きませんから.

    室伏選手が砲丸を回している時に室伏選手が砲丸に引っ張られる力が地球の公転の遠心力に相当し,室伏選手が腕や全身の筋で砲丸を引っ張る力が太陽地球間の万有引力に相当します(遠心力は見かけの力なんですが・・・)

    (近似的には太陽が重いので不動と見なせますが厳密には惑星などの万有引力の影響で太陽も動いていますし,太陽系自体実はスゴイ速さ!で運動しています)

    >>filinionさん
    1~4はまさに僕の意図したところです.古典物理ではこういうことになるのだろうと思います.
    質量減少により,運動量保存則から多少地球は速くなるのでvが少し大きくなります.つりあいの式からRはvの逆二乗(v^-2=1/v^2)に比例するので,Rは原子力の利用により小さくなっているはずです.これが間接的な(?)影響ということで記述しました.

  • id:samejima
    中性子は質量があります。
    無いのは電荷。
  • id:coinlocker
    > 地球での核反応は人類が行うものだけですからね。

    核分裂は地球の内部で常時起きており、地熱の熱源の一部になっていますよ。
  • id:rafile
    どこの星の話ですか?
  • id:virtual
    >どこの星の話ですか?
    普通に地球の話ですよ。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%86%B1

    >地球内部で発生する熱の大半は、天然放射性元素が崩壊する時の熱に由来する。
    >地熱の45から85パーセントは地殻に含まれる元素の放射性崩壊から発生している。

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