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圧力

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1: 2019/05/10(金) 21:38:14.30 ID:CAP_USER
■高温高圧で存在する「超イオン氷」を瞬間的に再現、海王星と天王星の謎に迫る

 南極の海から家庭の冷凍庫まで、地球上にある氷はほぼ同じタイプだが、遠く離れた惑星では極端な温度と圧力によって、奇妙で多様な氷が形成されている。

 研究者はこのほど、新しい種類と見られる氷をX線でとらえることに成功した。「超イオン氷」という導電性の高い氷だ。5月8日付けで学術誌『ネイチャー』に発表された論文によると、この氷は、太陽の表面温度の半分ほどの高温と、100万~400万気圧という高圧下で存在する。

「数千度という温度ですが、間違いなくこれは氷の話です」と、研究チームを率いた米ローレンス・リバモア国立研究所の物理学者マリウス・ミヨー氏は言う。

 これだけの高温・高圧条件が地球上で自然にそろうことはないが、天王星や海王星といった、大量の水がある巨大惑星の深部では可能だと考えられる。これらの惑星は独特の磁場を持っており、その起源は謎に包まれている。今回の発見は、その謎を解く鍵になるのではないかと期待されている。
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/051000268/ph_thumb.jpeg

■18番目の氷

 水の結晶構造は、すでに17種類も知られている(SF作家カート・ヴォネガットの小説『猫のゆりかご』には恐ろしい「アイス・ナイン」という物質が登場するが、実在の「氷IX」はそれよりもずっと無害だ)。そして今から30年以上も前に、水に非常に高い圧力をかけると超イオン氷ができることが予想されていた。

 一般に超イオン導電体は、固体と液体の性質を兼ね備えている。結晶格子を作るのは固体と同じでも、その間を液体のように、電荷を運ぶイオンが自由に流れる。今回のように、水(H2O)の超イオン氷では、酸素の結晶格子の間を水素イオンが飛び回っている。

「物質の状態としては非常にエキゾチックです」と論文共著者で同研究所所属のフェデリカ・コッパリ氏は言う。

2018年、ミヨー氏とコッパリ氏らは、ダイヤモンドアンビルという装置とレーザーによる衝撃波を使って水を圧縮し、数ナノ秒(1ナノ秒は十億分の1秒)の間だけ氷にすることに成功した。氷になっている間は導電率が数百倍になっていて、超イオン氷であることを強く示唆していた。

 その後の最新の研究では、6基の大型レーザーを使って連続的に衝撃波を発生させ、薄い水の層に数百万気圧の高圧と1700~2700℃の高温を与えて氷にした。正確なタイミングでX線を照射して測定したところ(これも数ナノ秒しか持続しない)、酸素原子が確かに結晶構造をとっていることが明らかになった。

 酸素原子は、面心立方格子(立方体の8つの頂点と6つの面の中心に原子がある形)という高密度の配置になっていた。氷の結晶がこのような構造をとっているのが確認されたのはこれが初めてだ、とコッパリ氏は言う。研究チームは、この新しい18種類目の結晶構造を「氷XVIII」と呼ぼうと提案している。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/051000268/02.jpg

続きはソースで

https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/051000268/
ダウンロード (3)


引用元: 地球にない「熱い氷」初めて構造をとらえた 高温高圧で存在する「超イオン氷」[05/10]

地球にない「熱い氷」初めて構造をとらえた 高温高圧で存在する「超イオン氷」の続きを読む

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1: 2019/03/27(水) 19:47:15.77 ID:CAP_USER
JXTGエネルギー、千代田化工建設、東京大学、クイーンズランド工科大学は2019年3月、オーストラリアにおいて有機ハイドライド低コストで製造し、日本で水素を取り出す世界初の技術検証に成功したと発表した。東京大学主催の水素サプライチェーン構築を目指す社会連携研究の一環で、次世代のエネルギーとして期待される水素を、再生可能エネルギーを利用してCO2フリーかつ低コストに製造する技術の実現を後押しする成果だという。

 燃焼時にCO2を排出しない水素は、次世代のエネルギーとして注目が集まっている。一方で社会への普及を目指すには、水素サプライチェーン全体の低コスト化が求められている。

 そこでJXTGエネルギーらの共同研究グループは、水素の低コスト化を目指し、有機ハイドライド製造の工程を簡素化できる技術の検証に取り組んだ。

 有機ハイドライドとは、水素を貯蔵・運搬できる物質の1種。水素をそのまま貯蔵・輸送する場合、高圧タンクを用意する必要があるなど、コスト面で課題がある。

続きはソースで

https://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1903/18/rk_1903_jx01.png
https://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1903/18/rk_1903_jx02.png
https://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1903/18/rk_1903_jx03.png

スマートジャパン
https://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1903/18/news056.html
ダウンロード


引用元: 【再生エネルギー】再エネで「CO2フリー水素」を低コスト化、「世界初」の技術検証に成功[03/18]

【再生エネルギー】再エネで「CO2フリー水素」を低コスト化、「世界初」の技術検証に成功の続きを読む

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1: 2019/04/04(木) 00:57:13.76 ID:CAP_USER
「もし大量の核爆弾を世界中で一斉に爆発させたら何が起こるのか?」ということは、これまで何度も考えられてきた点です。しかし、この問いに対するはっきりした答えが今だ出されていないとのことで、科学系YouTubeチャンネルのKurzgesagtが科学者たちの意見をかき集めて今一度この問いを考えています。

What If We Detonated All Nuclear Bombs at Once? - YouTube
https://youtu.be/JyECrGp-Sw8



2019年時点で、地球上には1万5000個もの核兵器が存在します。内訳としては、アメリカとロシアが各約7000個、フランス・中国・イギリス・インド・イスラエル・北朝鮮はそれぞれ約1000個の核兵器を所有しています。


これらは実際にどれほどの威力を持っているのか、科学的に計算してみることに。
地球上には人口10万人以上の都市が4500存在します。それらの平均となる規模の都市を破壊しようと思ったら、1カ所につき3個の核爆弾が必要となります。
つまり、世界中に存在する核爆弾により、上記の都市を全て破壊することができるわけです。この破壊によって人類の半分にあたるおよそ30億人が死亡します。
しかも、全世界の都市を破壊してもまだ1500の核兵器が残ります。
では別の仮説として、1万5000個の核爆弾を一斉に爆破すると何が起こるのかということを考えてみます。


アマゾンに核爆弾を持ち込んだと仮定します。
アメリカが所有する典型的な弾頭は、TNT20万トン分の威力を持っています。つまり、核爆弾1万5000個はTNT30億トンに相当。
これがどれくらいの量なのかというと、TNTを積み上げて作ったビルでマンハッタンを再建できるほど。
30億個のTNTと威力と比較できるものに、火山噴火があります。1883年に起こったクラカタウの噴火ではクラカタウ島の70%と周囲の島々が破壊されました。噴火の影響でジャワ島西岸はほとんど真っ暗な状態になり、津波により約2700人が死亡。高さ35メートル弱の丘に逃げていた人すら死亡したといわれています。
アマゾンに運ばれた1万5000個の核爆弾は、クラカタウの噴火のエネルギー15回分に相当するとのこと。


これを一気に爆破すると、一瞬で直径50キロメートルの火の玉が発生し、全てを気化させます。
そして3000平方キロメートルの森林をまっさらにする爆風を作り出し……
爆発の中心から250キロメートル以内の全ての生き物は燃え始めます。
爆発音は世界中で聞こえるようになり、圧力波は数週間のうちで地球を数十周し……
何百万トンもの焼け付いた物質が大気中に流れ出します。
また、きのこ雲は成層圏の外側に達するとのこと。
火災は南アメリカ中に広がって森林や都市を焼き、火の手が落ち着くと、直径10キロの小さなクレーターが過去1000年で最もひどい火事の中心に残るはず。


そして非常に強い放射線が生き物たちを◯していき、クレーターの周囲数キロメートルは生物が住める状態ではなくなります。
キノコ雲の放射性降下物は大気中に高く舞い上がり、世界中に広がります。
環境中の放射性物質の量は世界中で2倍に。これは文明を終わらせる量ではありませんが、しばらくの間、がんになる傾向があがります。
灰や煙などの微粒子が大気中を浮遊した結果、核の冬も引き起こされ、地球の気温は数年にわたって数度さがるとみられます。
1万5000個の核爆弾が甚大な被害を引き起こすことがわかりましたが、では、人類が地球上のあらゆるウランを採掘してできるだけ大きな核爆弾を作った場合はどうなるかを考えてみます。地球の地殻には約3500万トンのウランがあると推定されており……


これは2000年以上にわたって人類の文明を維持するのに十分な量です。
このウランによって広島に落とされた核爆弾を100億個作ることができます。
これは6500万年前に恐竜を絶滅させたいん石衝突と同等のエネルギーを持つ、高さ3キロの立方体になります。
アマゾンにこの巨大な立方体を置き……
爆破。これは空高くまで届く巨大な火の玉になります。
空からもはっきりと火の玉を見ることが可能。

https://i.gzn.jp/img/2019/04/03/detonated-all-nuclear-bombs/016_m.jpg
https://gigazine.net/news/20190403-detonated-all-nuclear-bombs/

続きはソースで

ダウンロード (5)


引用元: 【シミュレーション】世界中の核爆弾が一斉に爆発すると何が起こるのか?人類滅亡➡地球繁栄[04/03]

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1: 2019/02/08(金) 23:31:52.26 ID:CAP_USER
■先頭長はE5系より長い約22m

 JR東日本(東日本旅客鉄道)は2月8日、日立製作所の笠戸事業所(山口県下松市)において、5月の落成に向けて製作中の新幹線試験車両「E956」、愛称「ALFA-X(アルファエックス)」の10号車(新青森駅寄り)を報道公開した。
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/32_l.jpg
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/30_l.jpg

 ALFA-Xの名前には、「Advanced Labs for Frontline Activity in rail eXperimentation:最先端の実験を行なうための先進的な試験室(車)」という意味が込められており、新しい新幹線を開発するための実験を行なうための車両という位置付け。

 研究開発のコンセプトとして、「さらなる安全性・安定性」「快適性の向上」「環境性能の向上」「メンテナンス性の革新」の4つを掲げ、営業運転の最高速度「360km/h」を見据え、実験での最高速度は「400km/h程度」までを予定している。

 本紙ではALFA-Xの詳細や、JR東日本研究開発センター 先端鉄道システム開発センター 所長の浅野浩二氏へのインタビューなどを別記事にてお届けする予定だ。

続きはソースで

・先頭車の先頭長は1号車(東京駅寄り)が約16m、10号車(新青森駅寄り)が約22m。ちなみにE5系は約15m
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/05_l.jpg
・川崎重工業が製作しているALFA-Xの1号車(写真提供:東日本旅客鉄道)
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/39_l.jpg
・地震時により早く止まるために開発した「空力抵抗版ユニット」を屋根に、「リニア式減速度増加装置」を底部に搭載する
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/09_s.jpg
・「地震対策ダンパ」「クラッシャブルストッパ」によって車両を脱線しにくくさせる
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/11_s.jpg
・車体、台車、軸箱などに振動センサや温度センサを設置して、台車の異常状態を把握するシステムを搭載する
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/12_s.jpg
・動揺防止制御装置などを搭載し、より快適な車内空間を実現
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/15_s.jpg
・2種類の低騒音パンタグラフを搭載して環境性能を向上
https://travel.watch.impress.co.jp/img/trw/docs/1168/946/16_s.jpg

https://travel.watch.impress.co.jp/docs/news/1168946.html
images (1)


引用元: JR東日本、新幹線試験車両「E956(ALFA-X)」10号車を公開。試験時の最高速度は約400km/hを予定[02/08]

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1: 2018/12/16(日) 14:34:03.32 ID:CAP_USER
・超電導は電気抵抗がゼロになるとともに、ピンどめ効果を与えるなど応用範囲は広いが、低温下でしか実現できていない
・高圧の水素化ランタンによって、-23℃での高温での超電導を達成したとの主張
・論文の査読や、追試による検証はまだだが、今現在の最高温度を達成した研究者によるもので信憑性は高い

ドイツの科学者たちが、高温超伝導の新記録を達成したと主張しています。プレプリントサーバの“ArXiv”で発表された論文によると、250Kつまり-23℃での史上最も高い温度での、電気抵抗ゼロが達成されました。

Superconductivity at 250 K in lanthanum hydride under high pressures
https://arxiv.org/abs/1812.01561
まだ他の研究者による確認は取れていませんが、この主張は現実味があります。というのも、発表したのがマックスプランク研究所の物理学者ミカイル・エルメッツ氏で、2014年に203Kの高温超電導を達成したその人だからです。

1911年に初めて発見された超電導は、なんとも奇妙な現象です。通常、導体を流れる電流には抵抗がかかり、流れるほどにロスが増えます。しかし、ある種の材料を冷やしていくと奇妙なことが起こります。電気抵抗がゼロになり、電流は抵抗無しで動けるようになるのです。

もし、電気抵抗ゼロ、かつマイスナー効果と呼ばれる効果も持つ場合、それは超電導と呼ばれます。マイスナー効果とは、磁場が浸透しなくなると同時に、内部にあった磁場が排出される現象です。ピンどめ効果を持つため、浮遊した磁性体のイメージとして一般に知られています。

科学者たちにとって、常温での超電導を達成することは悲願です。もし達成できれば、応用範囲は広く、社会を変えるだけのインパクトがあります。
世界中の科学者たちが、この課題に取り組み、最高温度を記録したことを報告しては、再現性が確認されずに失敗するということが繰り返されています。 

続きはソースで

関連link
https://www.technologyreview.com/s/612559/the-record-for-high-temperature-superconductivity-has-been-smashed-again/
https://www.zaikei.co.jp/article/20181215/484030.html

https://nazology.net/archives/26846
gahag-007817


引用元: 【超電導】「-23℃」の高温超電導を達成! 夢の常温超電導に一歩近づく[12/15]

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1: 2018/10/24(水) 22:02:22.85 ID:CAP_USER
■画像:NASAが発見した「四角い氷床」
https://www.cnn.co.jp/storage/2018/10/24/5241a97e5835aba3bdc6282dd418195c/t/768/432/d/001-nasa-ice-shelf.jpg

(CNN) 米航空宇宙局(NASA)は24日までに、南極で行っていた氷河の観測中に「四角い氷床」を発見したと明らかにした。

NASAは10月16日、南極の氷河の変化について定期的に観測する「オペレーション・アイスブリッジ」の実施中、四角い氷床を発見していた。

観測に参加していた科学者のジェレミー・ハーベック氏がラーセンC棚氷のすぐ近くに浮かんでいる四角い氷床を発見した。

続きはソースで

https://twitter.com/NASA_ICE/status/1052601381712887809

CNN
https://www.cnn.co.jp/fringe/35127509.html
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account)
ダウンロード (8)


引用元: 【画像】米NASA、自然にできた「四角い氷床」発見 南極での観測中[10/24]

米NASA、自然にできた「四角い氷床」発見 南極での観測中の続きを読む
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