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凍結

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1: 2018/02/02(金) 01:00:18.33 ID:CAP_USER
2018年1月後半の大寒波では日本海側だけでなく関東地方にも雪が降り、転倒や車のスリップなどで700人以上がケガ(*1)をしました。

 それは氷という物質(H2Oの固体状態)の持つ、ある特殊な性質からくるものでした。
それが「滑る」です。

 もちろん、鉄板の上に水や油が撒かれていれば滑りますが、乾いた鉄板であればいくら寒かろうが熱かろうが、滑ることはありません。
でも氷は、水が撒かれてなくとも滑るのです。なぜなのでしょう。

 他にも氷は、他の物質にない特殊な性質をいろいろ持っています。
その2つ目が「増える」です。ふつうの物質は、液体から固体になるとき、体積が減ります。
たとえば溶かしたパラフィン(洋ロウソクの原料)を、コップに入れて冷やしていくと真ん中が大きく凹みます。体積が15%も減るからです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/3/e/670m/img_3efc2ba51062d3292662346688ec6a4947581.jpg

 でもH2Oの場合には逆です。
固体(氷)になると体積が10%増えるので、液体(水)に浮くようになります。

氷の特殊さの3つ目は「奪う」です。
H2Oは気体→液体のときに周りから奪う熱量=凝集熱(逆が気化熱もしくは蒸発熱)も、
1gあたり532calと他の物質に比べ圧倒的(*2)ですが、
液体→固体の凝固熱(逆は融解熱)も80calと銅の2倍、鉄の13倍、液体酸素の24倍に達します。
氷はできるときに、多くの熱を周りから奪うのです。

〈氷はなぜ増えるのか。それは〉

「滑る」の話にいく前に、水が凍ると体積が増える(*3)理由を説明します。

 ふつうの物質は、固体になるとき分子間の隙間が減って、
ぎゅっと締まるので体積が減ることになります。密度が上がるので、体積当たりでは重くなります。

 H2O分子の特長はその非常に強い分極性(双極性モーメントという)にあります。
遠くから見ると電気的に中性ですが、近寄るとプラスとマイナスが狭い範囲で強く分かれているのです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/e/d/670m/img_ed67863b28ed06835425b4d9314ce7c643682.jpg

 磁気と電気は異なりますが、H2O分子はもの凄く小さな強力磁石のようなものとイメージしてもいいでしょう。
これが相手の物質に張り付いて、分子をひとつひとつ引き剥がし、自分たちの隙間に取り込んでいくのです。
これが水にものが良く溶ける理由なのですが、これはH2O分子同士でも同じ。

 H2O分子は、H2O分子のなかに上手に取り込まれているのです。

 ところが、固体になると分子は行儀良く整列しなくてはならないので、逆に隙間ができて体積が増えるというわけです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/f/8/670m/img_f862cf5cf4883e1617efbcd16d5fd69a28541.jpg

 まさにこの「増える」性質のために、海や川の生物は冬でも死なずに済んでいます。
もし氷が水より重かったら大変です。寒気によって冷やされた水は凍って海底に沈みます。
代わりに温かい水が海面に上がって、大気に冷やされまた海底に沈みます。
海底からドンドン凍っていって、最後には住む場所がなくなってしまいます。

 でも、逆なので、氷はまず海面を覆い、それ以上の寒気が海水に触れることを拒絶(*4)します。
上から徐々に凍ってはいきますが、熱伝導率が低く凝固熱が大きいので、簡単には増えません。

続きはソースで

ダイヤモンド・オンライン
http://diamond.jp/articles/-/157394
ダウンロード


引用元: 【化学】氷がなぜ滑るのか、実はまだわかっていない[02/01]

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1: 2018/01/10(水) 17:04:46.02 ID:CAP_USER
(CNN) 寒波に襲われている米フロリダ州で、樹上のイグアナが「凍り」、相次ぎ地上に落下している。
心配した住民が落ちたイグアナの姿を撮影、ソーシャルメディアに投稿する動きが広がった。

イグアナは死後硬直したような状態で地面に散らばっているが、恐らく死んではいない。
寒さで固まった状態だとみられる。

同州パームビーチ郡の動物園で爬虫類(はちゅうるい)を担当する女性はCNN提携局WPECの取材に、・・・

続きはソースで

関連ソース画像
https://www.cnn.co.jp/storage/2018/01/06/127500c50dc9c4bbcadbce1843028e7c/frozen-iguanas-story-top.jpg

CNNニュース
https://www.cnn.co.jp/fringe/35112812.html
ダウンロード (2)


引用元: 【環境】「凍った」イグアナが木から次々落下 寒波襲来の米フロリダ

「凍った」イグアナが木から次々落下 寒波襲来の米フロリダの続きを読む

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1: 2017/12/04(月) 05:36:55.92 ID:CAP_USER
東京電力福島第一原発の汚染水対策の「切り札」として、東電と国が建設した凍土壁。345億円の国費が投じられた。
ほとんどの地点が凍ったとみられるが、大雨が降ると建屋に流れ込む地下水が急増するなど、頼りなさが露呈。
最大の目標である地下水の抑制効果は、期待されたほど上がっていない。
放射能の強い高濃度汚染水がたまっている限り、外部に漏れ出す恐れが残るだけでなく、本格的な廃炉作業に入れない状態が続くことになる。

 「最終凍結を始めて以降、地中の温度は0度以下になってきている。だが、評価については時間をかけてゆっくりと精査する」

 凍土壁を全面凍結する作業が始まって3カ月になった11月22日。
東電の定例会見で、その効果について質問を受けた広報担当者の回答は歯切れが悪かった。

 凍土壁は、福島第一原発の1~4号機の原子炉建屋やタービン建屋などの地下に地下水が流れ込むのを抑えるため、建屋をぐるりと囲むように地中に作る「氷の壁」だ。凍結管をおよそ1メートルおきに約30メートルの深さまで打ち込み、マイナス30度の液体を流して周囲の土を凍らせる。

続きはソースで

関連ソース画像
http://www.asahicom.jp/articles/images/AS20171124001833_commL.jpg

朝日新聞デジタル
http://www.asahi.com/articles/photo/AS20171124001833.html
ダウンロード (1)


引用元: 【福島第一原発】凍土壁、頼りなさ露呈 福島第一、遠い廃炉

【福島第一原発】凍土壁、頼りなさ露呈 福島第一、遠い廃炉の続きを読む

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1: 2017/12/06(水) 09:32:57.26 ID:CAP_USER
2017年12月06日 08時18分
(写真)
凍結解凍覚醒法によって培養された苗から実を付けるまでに成長したバナナの木(10月30日、福山市で)


 広島県福山市内の一般財団法人が、バナナやパパイアなどの熱帯の果物を国内で生産できる技術を確立、輸入に頼っている作物の国産化を目指している。

 完全無農薬で栽培し、耕作放棄地などの有効活用も狙う。

 今年3月に設立された「ASCO(アスコ)」(福山市引野町南)。代表理事の田中節三さん(68)は、子供の頃からバナナが好きで、国内での栽培法を数十年にわたって研究。たどり着いたのは「凍結解凍覚醒法」だ。熱帯植物が氷河期の環境にも耐え、生き延びてきた事実を踏まえ、熱帯植物を氷河期環境に戻し、温帯地域で発芽、培養すれば順応するのではという発想だ。

 無菌室で天然の糖質「トレハロース」を含む特殊な培養液の中に、核となる細胞を浸し、破壊することなく氷点下60度までゆっくりと凍結。耐寒性などを“覚醒”させた後に、解凍させるという。
この技術を用いて培養と育苗に成功。遺伝子情報の変異などもなかったという。

 アスコは「アグリカルチャー サービス カンパニー」の頭文字を取った。
7月には岡山市の農業法人「D&Tファーム」と共同で、苗の培養施設
「ASCO・D&Tバイオセンター」を開設。年間約40万本の苗の生産培養を目指している。

 また苗と培養土、肥料の基本セットを販売し、1ヘクタールの農地で1500本の苗を植える場合の初期投資や年間の光熱水費、人件費などを考慮したビジネスモデルの提案もしている。

続きはソースで

http://www.yomiuri.co.jp/economy/20171205-OYT1T50168.html
ダウンロード (1)


引用元: 【果物】バナナ・パパイアの国産化技術、広島の法人確立[12/06]

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1: 2017/11/18(土) 14:43:28.84 ID:CAP_USER9
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20171118-00000040-mai-sctch
 ◇自然科学研究機構生理学研究所などの研究チーム

 自然科学研究機構生理学研究所(愛知県岡崎市)などの研究チームは、世界最大のウイルス「ピソウイルス」の構造を詳細に解析したと発表した。大きさや構造などで通常のウイルスと比べて多様性があり、生物の最小単位である細菌に近い構造であることを確認した。

 同研究所の村田和義准教授(電子顕微鏡学専攻)とスウェーデンのウプサラ大との共同研究。試料を液体窒素で凍結して観察できる2種類の電子顕微鏡のある同研究所で解析した。

 村田准教授によるとピソウイルスはシベリアにある3万年前(氷河期)の永久凍土で採掘され、仏の研究グループが2014年に、自己増殖できないウイルスと定義していた。

 通常、ウイルスの大きさは0.2マイクロメートル以下で最小の細菌マイコプラズマ(0.2マイクロメートル)より小さい。

続きはソースで

【亀井和真】

http://amd.c.yimg.jp/amd/20171118-00000040-mai-000-4-view.jpg
ダウンロード


引用元: 【ウイルス】世界最大「ピソウイルス」構造、詳細に解析…生物の最小単位である細菌に近い構造

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1: 2017/11/02(木) 09:33:58.65 ID:CAP_USER
東京電力福島第一原子力発電所の汚染水対策として進められている建屋の周囲の地盤を凍らせて地下水の流入を防ぐ「凍土壁」について、ことし8月に凍結を始めた最後の部分が安定的に凍結していると見られることがわかりました。
最初の凍結が始まってから1年7か月で凍土壁はおおむね完成したことになり、東京電力は今後、凍土壁が地下水の流入の防止にどれだけ効果があるのか評価をまとめることにしています。
福島第一原発の凍土壁は、汚染水が増える原因となる建屋への地下水の流入を抑えるため、建屋の周りに埋めたパイプに氷点下30度の液体を流しておよそ1.5キロの氷の壁を作るもので、東京電力はことし8月、作業が残されていた山側の幅7メートルの場所の凍結を始めました。


凍結は順調に進み、先月下旬には地中の温度が0度を下回り、8月に作業を始めた最後の部分は地表面を除き、安定的に凍結していると見られることがわかりました。
地中の設備や配管などが通っているところの一部は凍るのは難しいと見られていますが、最初の凍結が始まってから1年7か月で凍土壁はおおむね完成したことになります。


東京電力は、ことし7月の時点で建屋に流れ込んでいる一日およそ140トンの地下水を、そのほかの対策と組み合わせて100トン以下まで減らせるとしていますが、東京電力は今後、凍土壁が地下水の流入の防止にどれだけ効果があるのか評価をまとめることにしています。

続きはソースで

NHKニュース
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20171102/k10011207621000.html
ダウンロード


引用元: 【福島第一原発】汚染水対策の凍土壁おおむね完成

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