○放射線
原子炉のなかでは燃料の核分裂によって放射線が生まれる。放射線にはアルファ線、ベータ線、ガンマ線、中性子線などが存在する。放射線を出す物質を放射性物質といい、放射線を出す能力を放射能という。放射線はいずれも人体細胞を侵す。放射線は自然界にも存在し、少量なら健康に影響を与えないいま、放射線が大きな問題になっているのでこれについても要約しておこう。

○アルファ線
アルファ線とはアルファ粒子の流れである。それは陽子二個と中性子二個が核力で結ばれて構成されている。陽子二個と中性子二個の組合せといえば、ヘリウム核である。要するにアルファ粒子の正体はヘリウム核である。

前に述べたようにウラン核のような重い核ほど不安定で、いくつかの陽子や中性子を追い出して安定しようとする傾向が強い。その中には二個の陽子と二個の中性子が結びついてそのまま核の外に追い出されることがある。追い出された陽子二個と中性子二個はアルファ粒子（ヘリウム核）として現れる。

ウラン238がアルファ粒子を放出すると、陽子数90のトリウムというウランとはまったく別種の原子に変わってしまう。核がアルファ粒子を放出する現象は核のアルファ崩壊と呼ばれる。ウラン238が1㎏（10の24乗のウラン核を含む）あったとして、すべての核が同時にアルファ崩壊してトリウムになってしまうことはまず考えられず、ゆっくり時間をかけてアルファ粒子を放出し続けていく。

個々のウラン238核はアルファ粒子を放出した後はトリウム核という別物に変わってしまうので、時間がたつにつれウラン238核は減少していく。ウラン238の核の数が最初の半分まで減る時間のことを「半減期」という。半減期は元素の種類によって異なり、ウラン238の半減期は45億年。これは地球の年齢にほぼ等しい。

アルファ粒子は他の放射線と比べ重いため直進し、二個の陽子を含んでいて電荷も大きいため、物質にあたると電気的に強く反応する。つまり、アルファ粒子は物質を構成する原子と活発に反応する。たとえばアルファ線を薄い紙にぶつけると紙分子と電気的に反応するため、その紙を通り抜けてアルファ線が出てくることはない。

アルファ線が空気中に放射されると、人間はアルファ粒子を空気と一緒に吸い込んでしまう。吸い込まれたアルファ粒子は肺でストップし、肺の細胞と激しく反応を起こすので肺の細胞が侵され、肺ガンを起こす確率が非常に高くなる。

○ベータ線
核を安定的に保つ陽子の数と中性子の数との比はだいたい決まっており、中性子の数が多過ぎても核は不安定になると前に述べた。中性子が多すぎると、核は安定しようとして中性子数を減らそうとする。

ここで、大変微妙なことが生じる。核の種類によっては中性子過剰気味の場合、核の中の1個の中性子が陽子に変わり、その際に電子1個と反ニュートリノと呼ばれる粒子が放出されるのだ。この現象を「中性子のベータ崩壊」という。

反ニュートリノは極めて軽く、電荷を持っていないので物質と極めて反応しにくく楽々地球を貫通する。もちろん人体の細胞とも反応しないので人間に対して無害であり、人間生活に直接関わることはない。だからこれ以降、反ニュートリノは無視する。

反ニュートリノを無視すると、中性子は電子を放出して陽子に変わってしまうことになる。核内の中性子1個が陽子に変わってしまうと、その核内では陽子が1個増え、中性子1個が減ることになる。この現象は「核のベータ崩壊」として知られている。中性子のベータ崩壊も核のベータ崩壊も中性子が陽子に変わる現象なので、一般に「ベータ崩壊」という。

物体がベータ崩壊を起こすと多数の電子が飛び出してくる。これらの電子は「ベータ線」と呼ばれる。ベータ線を形成しているのは電子だが、電子の電化はアルファ粒子のちょうど半分で極めて軽い。アルファ粒子ほど活発に物質原子と反応を起こすことはないので、物質にあたっても簡単にストップすることはないし、仮に反応を起こしても生き残り、まだ物質内を突き進む。

とはいえ電子は電荷をもっているので、細胞を形成している原子の電子と電気的に反応し、原子の電子はもぎ取られてしまう。その結果、細胞の構成が変わってしまいガン細胞になる可能性が十分にある。

○ガンマ線
ガンマ線は振動数の高い電磁波で、核から放出される。電磁波とは何かを説明するには、その前に電荷について理解しておく必要がある。電荷は電子や陽子など物質粒子の中に存在し、電荷だけを物質粒子から取り出すことはできない。電荷にはプラスとマイナスの二種類があり、ヤドカリのように物質に寄生している。

電磁波は、電荷が加速されたり減速されたりすると、その周りの空間に発せられるものである。電子は陽子などよりも極めて軽い粒子なので、簡単に加速、減速ができる。電子は電荷を有しているので、電子が加速したり減速したりすると、電子の持つ電荷から電磁波が空間に向けて放出される。

電子が加速、減速する場面には振動現象がある。折り返し地点に近づくときは減速され、離れていくときは加速されるからである。つまり、電子が振動すると、電子から電磁波が発生する。電磁波は振動数で分類することができ、一秒当たりの振動回数を振動数または周波数という。電磁波は振動数の少ない順に次のように分類されている。

ラジオ電波、マイクロウェーヴ、熱線（赤外線）、可視光線、紫外線、Ｘ線、ガンマ線

電磁波は「波」であって、電荷の振動がその周りの空間に伝わっていく現象である。電磁波は物質ではなく、電子などの物質粒子からできてはいない。したがって電磁波は重さも電荷も有していないが、エネルギーを有している。

ガンマ線は物質粒子ではないので、核からガンマ線が放射されても核内の陽子数や中性子数は何の変化も受けず、別種の核に変化することはない。ただし、ガンマ線はエネルギーを持ち去るので、核からガンマ線が放射されるとその核に貯えられていたエネルギーの量は減少し、核はより安定する。核がガンマ線
を放出するプロセスは、核の「ガンマ崩壊」と呼ばれているが、核がガンマ崩壊を起こしてもその構造が変わるわけではない。

核がアルファ崩壊やベータ崩壊した直後は、まだエネルギーが高くなっている場合が多い。したがって核は不安定な状態にあるので、エネルギーをはき出して安定しようとする。この「エネルギーの吐き出し」が、ガンマ線放出となって現れるわけだ。

電磁波であるガンマ線は電荷を持っていないがエネルギーを持っているため、物質を構成している原子の電子と反応する。つまり、人体の細胞とも反応し、ガンマ線は染色体を侵すことがある。妊娠している女性の染色体が侵されると、胎児に障害が現れる場合がある。

○中性子線
水素以外のすべての原子の核には中性子がある。中性子過剰の核はベータ崩壊を起こし中性子が陽子に変わって電子（ベータ粒子）を放出するが、場合によっては中性子を直接放出することもある。また、核が分裂するとそこから中性子が飛び出す。

この中性子の粒子線を中性子線と呼ぶ。中性子は電荷を持っていないので、中性子線はガンマ線と同じく電荷を持っていない。ただし、ガンマ線とは異なり重さがある。

中性子と陽子の間には核力が作用するが、中性子のスピードが大きい場合、陽子にぶつかってもくっつかずはね飛ばすこともある。はね飛ばされた陽子は「反跳陽子」と呼ばれ、プラスの電荷を持っているので他の原子と電気的に活発に作用する。

生物の細胞には水素が含まれている。水素は1個の陽子と1個の電子から構成されているから、生物の細胞には陽子が含まれている。したがって、中性子が細胞にぶつかると陽子がはね飛ばされ反跳陽子となり、他の原子と電気的に活発に作用する。そのため細胞の構造が変わり、ガン細胞になる可能性がある。

これは中性子のスピードが大きい場合の話で、中性子のスピードが小さい場合、大量の中性子が人体に入り込むと細胞を構成している原子の核に吸収され、核はベータ崩壊を起こし電子を放出してベータ線を形成する。そのベータ線はさらに細胞を侵す。核がベータ崩壊を起こした直後にガンマ線を出す場合が多々ある。したがって、中性子線もガンや白血病を引き起こす。

核兵器のしくみ (講談社現代新書)
著者：山田 克哉
販売元：講談社
(2004-01-21)
販売元：Amazon.co.jp
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で、文系出身で物理なんてすっかり忘却の彼方な私でも理解できるよう、原子力のしくみについてまとめてみた。以下の内容は『核兵器のしくみ 』（山田克哉　講談社現代新書）から必要な部分を要約したものである。3.11以前の2004年に出版されたこの本は一般の人に原子力の知識を深めてもらう目的でていねいな解説がなされているので、興味のある人には一読をおすすめしたい。

かなり長いので三回に分けて掲載する。間違いや問題等があったらご指摘いただけるとありがたく。


○原子力発電とは何か
原子力発電とは、原子炉内の核分裂によって生じるエネルギーを利用して発電をおこなう装置である。原子炉とはウランの核分裂を一挙に起こさず、ゆっくりと時間をかけて分裂させる装置で、原子炉内では核分裂が起きていても爆発は起きていない。原子力発電を理解するには核分裂について理解する必要があり、それには核の基本的な構成を知る必要がある。

○核とは何か？
世の中の物体は鉄のような原子、あるいは水のような分子から構成されている。原子の種類は100種類あまり。原子同士や分子同士を結びつける糊の役割をしているのは電気力である。原子の中には電気が内蔵されている。

どんな種類の原子でも中心には核（原子核）があり、その周りには電子と呼ばれるマイナス電気を帯びた極めて軽い粒子がまわっている。核はプラスの電気を帯びており、マイナスの電気とプラスの電気はお互いに引き合うため、電子はプラスの核に引き寄せられる。核や電子の帯びている電気はもともとこの世に存在しているものだが、プラスとマイナスで相殺されているため日常生活で電気を感じることはめったにない。

核にも構造がある。核を構成する基本的な粒子を「核子」と呼び、陽子と中性子の二種類がある。陽子はプラスの電気を持ち、中性子はまったく電気を持っていない。このため、核全体はプラスの電気を持っている。核が何個の陽子と中性子から構成されているかは原子の種類によって異なり、たとえば水素の原子核は陽子一個だけ、ウランの核は92個の陽子と146個の中性子から構成されている。

核はいくつかの陽子と中性子が非常に近い距離で構成されており、本来であればプラスの電気を持つ陽子同士の間で反発力が働くはずである。また、中性子同士や陽子と中性子の間も、何の力も働かなければバラバラになってしまうだろう。それにも関わらず核子同士を強力に結びつけているのは、核子同士の間で働く引力の「核力」である。核力は陽子同士の電気反発力をはるかに上回る。核力を世界で初めて解明したのが湯川秀樹博士である。

○原子の種類を決定する要素
原子の種類を決定する要素は、核内にある陽子の数である。陽子の数をその原子の原子番号といい、原子番号が増えるほど原子は重たくなる。陽子の数がその原子の電気的性質を決める。電気的性質は化学的性質に直接つながる。中性子は電気を帯びていないので化学的性質に寄与することはなく、中性子の数は原子名には関与しない。ウランの核には92個の陽子が存在するが、たった一つの陽子を取り去り91個にすると、それはウランではなくプロトアクチニウムと呼ばれるまったく別の核になってしてしまう。

○アイソトープ
陽子の数と中性子の数を足し合わせたものを核の質量数という。ウラン核は92個の陽子と146個の中性子で構成されているので、ウランの質量数は92＋146＝238となる。したがって、ウラン原子は次のように特徴付けられる。

ウラン：原子番号92（陽子の数）
　　　　質量数238（陽子数と中性子数の合計）

ところで、原子番号は同じで中性子数の異なる元素が存在する。これはアイソトープ（同位元素）と呼ばれている。たとえばウランにはウラン235（陽子数92、中性子数143）とウラン238（陽子数92、中性子数146）がある。陽子数は同じだからどちらもウランであるが、当然ウラン238のほうが重い。

○核が爆発する原理とは？
核の大きさは10兆分の1㎝ほどに過ぎない。そんな小さな核がなぜ核兵器や原子力発電に結びつくのだろうか。

一つのウラン核には92個の陽子と146個の中性子があり、それらは核力で非常に狭い領域に押し込められているが、陽子間に働く電気反発力は依然として存在している。しかも陽子は92個もあるのでその電気反発力はばかにならず、核をバラバラにするよう働く。したがってウラン核は不安定な状態にある。

一方、中性子は電気力を持たないが核力に寄与する。核力は陽子同士、中性子同士、陽子と中性子の間に同じ引力をもたらす。したがって核内の陽子の数が多くなると、陽子間の電気反発力を打ち消すために中性子の数が自ずと増えていく。中性子は核子のいわば糊付けの役目をはたすため、ウラン核の中では中性子の数が146個と陽子の92個を圧倒している。ところが、核を安定的に保つ陽子の数と中性子の数との比はだいたい決まっており、中性子の数が多過ぎても核は不安定になる。

このような理由で、ウランのように重たい原子核は核子が多いため壊れやすく不安定である。この「不安定」が爆弾や発電に結びつく。不安定であるということは、核内に大きなエネルギーが蓄えられていることを意味する。たくさんの核子を抱えた重たい原子核は内部に多量のエネルギーがたくわえられているため、外部にエネルギーを吹き出して核を壊そうとする傾向がある。
（この項続く）

核兵器のしくみ (講談社現代新書)
著者：山田 克哉
販売元：講談社
(2004-01-21)
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阪神大震災直前の1995年1月1日に神戸市の人口は1,520,365 人だった。それが震災後、初めて実施された同年10月1日の国勢調査では1,423,792 人となり、10万人近く減少した。震災前の人口を超えたのは2004年11月の1,520,581人。ほぼ10年で人口は元の水準に回復したわけである。
（「神戸市統計報告　特別号」　平成16年11月9日）

では、東日本大震災後の東北の人口はどうなっていくのか。このテーマを扱った「東日本大震災によって東北3県の人口・労働力市場がどう変わるか」（周燕飛）という論考が労働政策・研修機構のホームページにアップされている。副題にあるように、2005年にハリケーンカトリーナの直撃で大ダメージを受けた米ニューオリンズ市を参考にしながら、東北3県（岩手、宮城、福島）の人口推移を予測している。

このコラムによると、大きな災害を受けたあと一時的に人口は減少するものの、その後大きくリバウンドするケースは少なくない。原爆が投下された広島、長崎が元の人口規模を取り戻したのはそれぞれ1975年、1960年だった。復興を果たした被災地域の共通点は、災害前から経済が成長期道に乗っていたことである。

これに対してハリケーン前から経済が低迷していたニューオリンズ市の人口は、2008年に災害前の74％まで回復したが、2009年には人口の増加が止まった。経済が低迷していた地域では、震災後しばらくは避難先から戻ってくる住人と復興事業で人口が回復するが、それが一段落ついた時点で人口の回復力が弱くなるからである。

一方、多くの企業がダメージを受けたニューオリンズ市では、災害直後の一カ月で雇用者数が22％減り、失業率も5％から15.1％に急増した。ただし雇用規模はその後持ち直し、2007年以降は災害前までの8割程度で推移している。また復興関連の仕事を中心に平均賃金率が上昇し、災害で大量に発生したごみを処理するゴミ処理業者の賃金上昇率は50％以上！　

以上をながめた上で、著者は東北三県ではニューオリンズ市と同様、中長期的に雇用規模は縮小するが人口規模の縮小がそれを上回るため、失業率は震災前より低い水準に落ち着く可能性が高く、復興関連事業の賃金上昇で中間所得階級が維持できると楽観的に予測している。

狙うところは、「Being Smaller, being wealthier」だと筆者は考える。町自体は一回り小さくなるが、そこに住む住民一人ひとりがより豊かになり、より幸せに暮らしているという将来像も素晴らしいものだと思う。

ただし、それには復興関連需要が一巡した後も雇用規模を維持できるかが問題で、「中長期的な雇用創出も念頭に、被災した東北3県への企業誘致を税制面からサポートするべき」と提言している。

私自身としても、津波で水産業が壊滅的な状況にあるうえ、原発問題で広範囲にわたり農業がダメージを受けているため、第1次産業の割合が高い東北地方の復興には、中長期的な雇用創出政策が欠かせないと考える。