地球のプレート運動は、すばらしい芸術作品を生み出している。地球に山と海があり、恐ろしい地震や激しい火山噴火があり、今この瞬間にも新しい陸地が誕生しているのは、プレート運動がずっと続いているからだ。

　しかし、永遠に存続するものなどない。

　プレートを動かしているのは、その下にあるマントルの熱対流だ。しかし、時間とともにマントルの温度は下がり、やがて、地球全体を覆う“ベルトコンベア”の運動は停止する。
そのとき、炭素循環も、長い歳月にわたって生物進化の原動力となってきた地質活動も終息する。

　このほど、国際地質科学連合の会長で、中国地質大学の地質学者である成秋明氏が、プレート運動が終わる日が訪れる時期を予想した。
成氏の計算によれば、終わりは約14億5000万年後にやってくる。太陽が膨張して赤色巨星になり、私たちを飲み込むのは今から約54億年後と考えられているので、それよりもだいぶ前だ。

　学術誌「Gondwana Research」に8月に発表された論文は論争を呼び、一部の専門家は、プレート運動が終わる日を正確に予想することはできないと主張している。
けれども、地球の地質活動がいつかは停止するという点では、科学者たちの意見は基本的に一致している。

　プレート運動が終わるとき、地球はどんな世界になるのだろう？

■動き続けるジグソーパズル

　まずは、プレート運動（プレートテクトニクス）について理解しておこう。地球は、太陽系が生まれたばかりで非常に高温だった頃、45億4000万年前に誕生した。かつては完全に融けた状態にあったが、形成時の熱と放射性物質が発する熱が逃げていって温度が下がり、最終的に、内核、外核、下部マントル、上部マントル、地殻という層構造に落ち着いた。

　35億年前から6億年前までのどこかの時点で、地殻と上部マントルからなる「リソスフェア」が冷えて密度が高くなり、下部マントルへと沈み込みはじめた。リソスフェアはジグソーパズルのように数十枚のプレートに分割され、地球の表面でぶつかり合い、地質活動の時代が始まった。

　中央海嶺では、地下から上昇してきたマントル物質（マントルプルーム）が冷えて新しい海洋プレートを作る。
一方、プレートの端にあって特に温度が低く、密度の高い部分は、海嶺からプレート全体を遠ざけるように引っ張り、やがてマントルの深部に沈んでゆく（マントル中に沈み込んだ部分は「スラブ」と呼ばれる）。2つのプレートが出会うと、密度が高いプレートが密度の低いプレートの下にすべり込む「沈み込み」という現象が起こり、地表で火山や新しい地殻が形成される。

例えば、2つの大陸プレートが衝突すると、アルプスやヒマラヤのような山脈ができる。また、大陸プレートや海洋プレートの下にマントルプルームがある場合には、地殻やホットスポットの移動に伴い火山が点々と並んでゆく。

　けれどもマントルの温度は徐々に下がってゆくので、いつかは、プレートが沈み込まなくなるほど温度が下がるときがくる。この時期を予想する研究は、過去にもいくつか行われている。

　成氏の今回の論文は、30億年前から現在までの地球のマグマ活動の強さに基づき、数学モデルを利用して、マントルが冷える速度を推定するものだ。これにより、プレート運動が終わる時期を大雑把に知ることができると成氏は言う。

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ナショナルジオグラフィック日本版サイト
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ＮＴＴと産業技術総合研究所は、原子の核磁気共鳴の周波数を微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）で制御することに成功した。原子核の回転軸がぶれながらコマのように回る周波数を、機械的にコントロールする。この変化を利用した量子メモリーや量子センサーへの応用を目指す。

　ガリウム・ヒ素の結晶を加工し、両端が固定された板バネ構造のＭＥＭＳを作成した。このバネを振動させると固定端にひずみが生じる。

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■板バネＭＥＭＳと根元の核磁計共鳴変化のイメージ
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宇宙の謎にまた一歩近づけそうです。

スイスの欧州原子核研究機構（CERN）にある大型ハドロン衝突型加速器（LHC）ではじめて、電子が残っている状態の原子核、｢原子｣を加速させることに成功しました！ この研究で、より幅広い実験が可能になり、ダークマターに関する研究など、さまざまな分野への応用が期待されています。

■LHC（大型ハドロン衝突型加速器）を改造

LHCは、通常地球上では不可能なほどの高エネルギーを素粒子に与えるが可能な実験施設で、宇宙の謎を解き明かすために作られました。ヒッグス粒子とみられる新しい粒子を発見するなど、新聞やテレビのニュースでも取り上げられたことがあることから、少なくともLHCの名前を聞いたことがあるという読者は多いと思います。今年亡くなられた理論物理学者スティーブン・ホーキング氏が、ヒッグス粒子の発見により最終的に｢宇宙が崩壊する｣と警告したことで、知った方もいるかもしれません。

LHCで加速させる対象として、中性の鉛原子や水素ガスがよく使用されます。しかし、これらの原子は加速器の中に入る前にある金属箔を通過するときに、電子を失ってしまいます。そこで、LHCのエンジニア、Schaumann氏率いるチームは、金属箔の幅を調節することで、従来の方法では失われていた電子が1つ残るようにしました。 そうして、原子の状態を維持したままの鉛原子を、LHCで加速させることに成功しました。

Schaumann氏はプレスリリースで、｢私たちはCERNの研究プログラムとインフラストラクチャを拡大するための新しいアイデアを探しています。まず、何が可能なのか研究することが、最初の一歩です。｣と述べています。

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https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2018/08/06/20180806_lhc_atom-w960.jpg
https://www.gizmodo.jp/2018/08/cern-accelerated-atoms-in-the-lhc.html

本格的な廃炉作業が始まる高速増殖炉「もんじゅ」について、原子力規制委員会の更田委員長は、原子炉などから冷却用のプールに移す使用済み核燃料は、安全上の観点から専用の容器に入れて空気で冷やす「乾式貯蔵」で保管すべきだという考えを示しました。

福井県にある「もんじゅ」では、一般の原発とは異なるＭＯＸ燃料と呼ばれる核燃料が使われ、今月下旬から原子炉などにある燃料530体を冷却用のプールに移す作業が始まる計画です。

プールに移されたあとの使用済み核燃料について、規制委員会の更田豊志委員長は18日の記者会見で、
使用済みのＭＯＸ燃料からプルトニウムなどを取り出すために必要な再処理施設が国内にはないことを指摘し、「海外に再処理を委託するほうがはるかに現実的な方策だ」と述べました。

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http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/11/11030409/02.gif
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20180718/K10011538471_1807181812_1807181820_01_02.jpg

NHKニュース
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20180718/k10011538471000.html