絶対不可ノーのパラダイムシフト

第14話 原子力と年代測定

　次の日の朝、田中が会社の前まで来ると見知らぬスーツを来た男性が立っていた。

やや痩せていて、少し白髪があるが高齢という訳ではなく５０代前後といったところだろうか

彼は中に入るのを躊躇して、結局帰ろうとしていた。

「あの、この会社に何か要ですか？」

　田中がその男性に尋ねると

「この会社に神道という女性がいると思うのですが、今の様子を知りたくてね」

「あんた、その人の知り合い？」

　挙動不審な男に対して、神道の名前をあえて挙げず慎重に対応する田中

「いや、ちょっと確認したかっただけですよ」

　そう言うと男はそそくさと 去って行った。

　田中は男の正体が探偵か、あるいは葉華莉をヘッドハンティングし様としているライバル会社の回し者かと勘繰りながら社内に入る。

「昨日は、ご苦労だったね。でも先方の社長と田中君が知り合いだったとは流石に思いもしなかったわ」

　明日川は、少し笑いながらそう語る。明日川といえども昨日のことは想定外の出来事だったらしい。

「こういう事もあるんですね。実は彼女と会ったのは高校卒業以来二度目で、一回はこないだの休日にばったり会って今度は仕事でって

まるで誰かの掌の上で踊らされている様でしたよ」

　田中は今朝会った男の事などすっかり忘れて。偶然が重なったこの世の神秘？をしみじみ感じた。

「世間は広い様でせまいもの。また何処かで会うかもしれないし、世話になったり世話したりと持ちつ持たれつね」

　明日川が達観した様に語る。

「で、今日の仕事は何をするんですか？」

　葉華莉は定番の如く明日川に尋ねた。

「今日は原子力の話でもしましょうかね。特に放射線に関する事をね」

　かつてはラブホテルだった一室で、パイプ椅子と机の質素な教室で始まる授業

「さて、いきなりですけど原子って何でしょうか？　田中君」

「それ以上、細かく出来ない塊でしょ」

　これ以上に簡単に説明できない答えをしてくれた田中

「うーん、原子もクォークとかの素粒子に細かく出来るんだけれど、それをいったらキリが無いかな」

　人差し指を顎に当てながら、思い悩む明日川。

「え、原子ってもっと細かくなるの？」

　初めて聞く情報に興味を持つ田中

「そうですよ、原子もクォークで出来ていてそれも６種類の素粒子に分けられます」

　二人の会話にじっれったくなった葉華莉が割り込んで来た。　

「じゃ、そのクォークっていう素粒子も何かで出来てるんじゃないの？」

　田中は興味は、クォークによって次の疑問をもたらした。

「それ以上は中身はないと言われていますから、無いとしか・・・・・・超ひも理論とかはあるけれど」

　超ひも理論、それはクォークや素粒子も突き詰めていけば１０のマイナス３５乗の小さな線で出来ているという究極理論。

しかし、それですら大きさがあるのでそれより更に小さな世界が存在してもおかしくない。

「そうね、あくまで今の観測装置では見つけられないから、蓋然性（がいぜんせい）としては無いと暫定的に判断しているだけよ」

　専門家の中には分からない事は無いと見栄を張り、権威を保ちたがる者もいるが

明日川は分からないことを率直に伝えた。ここで、本当の科学者の良識が試されるといえよう。

「暫定的って、じゃあ今後の実験とかで、まだ何かある可能性が出てくるんですね？」

　質問した田中に、含みを持って明日川は人差し指を上に突き付けた。　　

「当然！　人間が使える道具が本当の限界点に到達するまではね」

　だが、明日川のその意見に次の疑問が生まれた田中

「あれ、そうなると人間がその道具が作れなくなると物質の究極の姿を見る前にこれで終了って決めつけられて終わりませんか」

　この好奇心と懐疑心が同居している田中に納得できる回答があるのだろうか？

「その可能性もあるわね。逆に宇宙に目を向けると観測装置で見える範囲が宇宙の大きさって言われているけれど、その先にも空間が広がっている可能性は否定できないわよ」

「でも、果てはあるんですよね？」

　やはり納得出来ず、明日川に質問攻めの田中

「宇宙の果てと書かれた壁を壊したら、また別の宇宙があったりするかもしれないってことかな」

「まぁ、その話に関連する無限連鎖宇宙構造の話は、この次のお楽しみとして取っておきましょう」

　無限連鎖宇宙構造という意味深とも言える謎の言葉を残して、明日川は話を切り上げた。

　田中は、その意味の分からない言語にまるで頭に？が付いたかの様に、ポカンとしたが直ぐに正気に戻った。

「では今度は少しグレードを下げて、現実の科学の話に戻します」

「素粒子の一部もそうですが原子など質量のあるものには全てエネルギーを持っています」

「質量とエネルギーは同等というアインシュタインの関係式でＥ＝ＭＣ２乗とも言われていますが」

　淡々と話す明日川は、その有名な式をマジックボードに大きく書いた。

「それにより、核反応後は質量が減るという結果になります」

「質量がエネルギーに？　それなら鼻くそでもエネルギーになるじゃん」

　まあ、何とも品の無い例えをする田中である

「当然、鼻くそでもエネルギーになるわよ」

「でも、その質量からエネルギーを取り出すことが大変なのよ」

　どんな変な質問でも真面目に対応してくれる明日川であった。

「葉華莉さん、何かいい方法はありませんか？」

　明日川が黙々と聞いていた葉華莉に出番を託した。

「反物質を使えば取り出せます。反物質は１グラムでおよそ廣島型原爆に匹敵するエネルギーを放出します」

「ただ１グラムあたり、５００兆円とも一千兆円とも言われているわ」

　葉華莉は最後に莫大なオチを付けた。

「い、一千兆円！　そんなの沢山作れたら本当に人類の借金が簡単に返済できるな」

　金額の大きさに久しぶりにため息が付いた田中。

「反物質ってＳＦじゃよく聞くけれど実際はどういうものなのかな。プラスとマイナスみたいので大爆発ってイメージはあるけれど」

　物書きを目指していた田中にとって、ＳＦの定番である反物質くらいの名は知っていた様だ。

「まぁ、その発想で間違ってないわよ田中君」

「でも反物質は、加速器という大掛かりな実験装置で数個作るのがやっとというレベルだからそんな僅かな反物質より、ハムスターに回し車を使って仕事させた方がよっぽど効率的ね」

　かなり皮肉を込めた反物質に対する明日川の結論である。

「反物質って随分残念な効率だなぁ。じゃあ、原子力は？」

　田中は思ってもなかったが、ここで本題にたどり着く。

「では改めて原子力の話をしましょうかね」

　自分専用の背丈に合わせた、明日川オーダーメイド教卓に両手をついて彼女は話を始める。

「原子力と言えばウランですね。ウランは放射性物質で知られていますが、同位元素といって質量が微妙に異なる同質の物が何十種類もあります」

「それって兄弟や、親戚みたいなものなんですか？」

　田中が発したその質問に明日川は、おかえしを返してきた。

「そうねぇ、原子炉で実際に使われているものはウラン全体の０．７％しかないウラン２３５という兄弟の中でも選ばれし者で、他は利用価値がほとんど無いモブ兄弟みたいなものね」

「モブ兄弟多過ぎ！」

　そう言って思わず吹いた田中。一方、葉華莉は笑いをこらえている。

「それにしても、原子力発電ではウラン全体の０．７％しかないそれをかき集めて使うのですが、その過程や使用後の保管を考えると本当に有効かは疑問になりますね」

　明日川は現代の原子炉問題の根幹をさり気無く語った。

「先生は原発に反対なんですか？」

　葉華莉自身は原子力活用には前向きなので、明日川の心境が気になって質問した。

「私は原子力を使うことには賛成ですが、放射能の危険を取り払えない限りは反対ですよ。ただ、宇宙旅行には原子力に頼る事になると思いますよ」

　それを聞いて一安心したのか、笑みを浮かべた葉華莉であった。

「ところで、前に話した質量からエネルギーを取り出せる話は、このウランの原子力から実際に取り出しているのよ」

「そしてここで作用反作用で学んだ２＋０＝１＋１を持ち出すわよ」

「俺が考えた奴ですね」

　田中は自慢げに言う

「原子は陽子や中性子で成り立っているのは田中君も知ってると思うけれど、ウランの様な大きくて原子というのは大きなヒビの入った高層ビルみたいなもので

　ちょっとした刺激を与えると倒壊する様なものなの」

「ウラン２３５の場合は、特定の速さの中性子を当てると分裂するのだけれどね」

「それがこれが俗に言う核分裂と言われているもので、ここでとっても不思議な事が起きるんですよ」

「どんな事ですか？」

　田中が聞き入る。

「例の２＋０＝１＋１で例えるなら」

「２＋０が分裂前のウランで１＋１が分裂後のウランとしたら、２＋０>１＋１となるのよ」

　明日川はマジックボードに不等号の入った式を書いた。

「え、同じ２なのに何で２＋０の方が大きい訳？」

「葉華莉さん、この例えは分かるわよね？」

「はい、質量がエネルギーに変化した例えです」

　葉華莉はこの不思議な式の意味を理解していた。

「どういうこと？」

　この難解な説明は、やはり明日川が説明することとなった。

「２＋０、１＋１となっているけれど実際には２＋０の方にごく微量の見えない質量がくっついていると思ってね」

「見えない質量？」

　それを聞いて田中は困惑した。

「くっついている時はエネルギーが大きいと同時に、質量も余分にあって」

「分解されると、エネルギーの放出と共に質量が減ってしまうということ」

「もっと分かりやすい例えでいうと、体の脂肪は運動すると無くなるでしょ」

「ああ、そういうことか」

　田中も納得した、物凄い分かりやすい例えなのだろうが本当に正しいのだろうか？

「明日川主任、それだと化学変化があるから違う様な気がしますけれど」

　流石に葉華莉はそのおかしさに気づいた様だ。しかし・・・・・・

「確かに化学変化によるものだけれど、厳密に言うとそこにエネルギーが発生すればどんなものでも質量の減少があるのよ」

「つまり遠からず間違ってはいないし、この方が分かりやすいでしょ」

　首を傾げながら全面的には納得していない様子の葉華莉であった。

　一方、田中は核分裂とは別に

「では次は逆に核融合の話をするわよ」

「核融合・・・・・・」

　核融合と言えば、以前狭山湖一周探検の終わりに久杉とやりあった事を思い出した田中であった。

「核融合は主に原子核同士がくっ付いてもたらされる現象なんだけれど、人類が出来た核融合は水素を使ったものなの」

「ただ、ここで使う水素はウラン２３５の様に同位元素みたいなもので重水素と呼ばれていて、自然界では全水素の０．０１５％しか存在していないのよ」

「たった、０．０１５％。それじゃあ、ウランより貴重じゃん」

「そうね、田中君。でも重水素は比較的容易に作り出すことが可能だから、大して問題ではないわ」

「ただ、核融合を起こしやすいのはその重水素よりも量の少ない三重水素、別名とリチウムと言われているものよ」

「そんなものが必要なのか、それじゃあ核融合って今の原発より使えないじゃないの」

　久杉の前では強気で言ったが、核融合の実態を知った田中は愕然とした。

「そうね、核融合炉はまだ実用になってないけれど出来たとしても難題が山済みね。ただ、だから前に田中君が言った水爆発電が革新的に感じたのよ」

「あれ、冗談で言ったのに」

　今更になって、自分の無知さが恥ずかしく感じた田中であった。

「でも、核融合を炉として一番効率的に出来るとしたら爆発させたものを利用する事が最適なのよ。と言うのも、先にも話したけれど重水素は手に入れやすいからね」

　自分が軽はずみで言った言動が、最も実用的とは思いもしなかった田中

そんな田中に核融合に関してある疑問が沸いた。

「ところで主任、今度は原子同士がくっついたから質量って重くなったんでしょ？」

「つまりこの場合、１＋１<２＋０」

　田中はマジックボードの前に来て、自信満々にその式を書き記した。

核融合前と後とを分かりやすくする為に、１＋１と２＋０の向きを変えただけのものだが・・・・・・。

「ふふ、田中君残念ながら違うのよ」

「え、だって結果的にはさっきの核分裂と同じじゃん」

　明日川からの意外な答えに戸惑う田中。

「正解は、１＋１>２＋０よ」

「えぇぇ、それって原子がくっつく前の方が質量が多いって事？」

　田中に限らず誰でもそう思うのが常識だろう。しかし、物理の中ではその常識がしばし通用しない時がある。

「そうよ、問題はエネルギーの高さ。結合エネルギーとも呼んでいるけれども」

「重水素の場合、原子同士がくっつく前の方がエネルギーが高くてそのエネルギーの量に比例して質量も大きくなるのよ」

「主任、それがアインシュタインが見つけたＥ＝ＭＣ２乗のエネルギーと質量は同等というものなんですよね」

　葉華莉はこれまで沈黙していた分、ここぞという所で見せ場を作った。

「Ｅ＝ＭＣ２乗・・・・・・なんか昔テレビで見たことのある様な無い様な」

　田中は己の過去を駆け巡る。

「有名な式だから、どこかで見ても可笑しくないわよ田中君」

　そう言い、話を続ける明日川。

「話を戻すけれど、まとめるとウランにしても重水素にしても元から高いエネルギーを持っていているのね」

「ウランの時は分裂の過程でエネルギーを放出して、そのエネルギーの放出と共に質量もなくなるわ」

「一方、重水素は結合の過程でエネルギーを放出して、そのエネルギーの放出と共に質量もなくなるというわけ」

　ここまで来て漸く理解した田中。

「ようは、エネルギーが放出されると質量が減るってことか」

「そうよ、ただそれは核反応に限らず日常における全ての現象に置いて、原子力に比べれば極めて僅かだけれど

エネルギーを消費すれば必ず質量が減っているのよ」

「やっぱり体の脂肪は運動で燃やさないと駄目と言うことか」

　そう言い、最近少し気になりだしたお腹を見た田中であった。

「ふふ、そういう事ね。では、最後に放射性物質を利用した年代測定のお話でもしましょう」

「ウランを初めとした放射性物質というのは、時間を掛けてエネルギーを放出して別の原子へと姿を変わって行くの」

「ウランなら終着駅は鉛になるんだけれど、それまでにかかる時間がウランの種類によっても異なるのよ」

「兄弟によって、寿命が異なるって訳か」

「そうよ、田中君」

　次第に科学への理解を深めていく田中に、頬がほころぶ明日川。

「エネルギーが減っていって姿を変えていく期間を半減期と呼んでいるけれど、長いもので４５億年、短いものでは１秒も満たないものもあるのよ。

考古学では、その原理を使って昔の鉱物などの年代を測定しているの」

「分かりやすい例えってありませんか？」

　半減期と聞かれても、いまいちピンと来ない田中は得意の例え話で更に理解を深めようとしていた。

「そうね、年代の測定を１０本のボールペンで例えてみましょうか」

　１０本もボールペンを持ち合わせていない明日川は、マジックボードに１０本のボールペンらしき絵を描いた。

それも中身のインクが見える様なボールペンの絵だ。

「例えば一日一本ずつボールペンを使って、空になったボールペンは捨てないでおきます」

「では３日目の終わりには、空のボールペンの数はいくつになっていますか田中君？」

「え、３本でしょ。小学校一年の算数ですか？」

　思いっきり馬鹿にされていると思い、流石にむっとした田中であった。

「よくできましたね。これはインクの入っているボールペンがウランで、使い切った空のペンが鉛という例えです」

　そう言いながら、マジックボードに描かれたボールペン３本分のインクを消す明日川。

「空のペンが多いほど古いものと見なされ、逆にインク入りのペンが多いほど新しいと言う事ですね」

「あ、なるほど・・・・・・と言う事は、鉛がある程度無いと測定が無理なんじゃないですか？」

　相変わらず変なところに洞察力が働く田中である。

「その通りです田中君。更に良く出来ました」

「ウランによる年代測定とは、ウランとそこに含まれている鉛の対比で比べるので、ボールペンで例えるならインクが空になったペンが無いとどれだけ日数が経っているか分からないという事です」

「でも、そうなると古い鉛が後から混ざったら年代測定は分からなくなりませんか？」

　今日の田中は冴えていた。　

「まさしくその通りで、天変地異が起きて混ざったらおかしくなるわよ。地殻変動による可能性もありますから、そういった視点も重要です」

「では次にその例を少しひねってみましょうか。例えば、インクを途中で吸い取ってしまったらどうなると思いますか？葉華莉さん」

「使った分で日にちが過ぎますから古くなりますよね」

　明日川の質問に無難に質問に答えた葉華莉。

「正確には古くさせられたということですね。もし仮に自然現象か、あるいは意図的に放射能を除去されたらその分年代が古くされてしまうということです」

「そんな事になったら、年代測定の考古学全てが意味なくなりますよ」

　たまに突拍子も無い事を言い出す明日川に、不満を語る葉華莉。

「でも、ひょっとしたら過去にそんな事があって年代測定に誤差が出来てしまったかもしれないという仮説ですよ」

「もしかしたら恐竜とかって人間のいた時代にも生きていたけれど、古くさせられて大昔設定にさせられたとか」

「相変わらず面白い発想をするわね田中君は。じゃあ、私もその面白い設定に乗ってこういうのはどうかしら？」

「大昔に恐竜達は、とある宇宙人から強力な核ミサイルを打ち込まれて滅ぼされたけれど、後に地上の放射能を除去する為に放射能除去装置を使って年代が古くされたとかね」

「主任、それ、すげぇー面白そうな物語」

　作家を目指している田中が、目を輝かせて明日川の与太話を聞いて絶叫していた。

「主任、いつもの悪乗りが過ぎます」

　暴走した明日川に葉華莉が止めに入る。

「はは、そうかしら。ついでに言うと月はその際に衛星軌道上に散らばった放射能を含む岩石を回収する為に用意された人工の天体とかね」

「もう・・・・・・」

　葉華莉は、明日川の暴走を制止することは出来なかった。明日川の与太話が真実であるかどうかは、いずれ人類が知る事になるだろう。ただこの説？は、月の成分が地球と同質な理由の一つにはなるかもしれない・・・・・・多分。

「ただ何事も絶対はないし、実験室で行えば年代測定を誤魔化して意図的にオーパーツだって言って詐欺を働く事も可能と言う事。まぁ何事にも、見てくれには気をつけ様という事ね」

　明日川はそういい、これまでの流れを上手くまとめた。