１０月２９日、木犀や障子しめたる仏の間

　今日は１０月２９日、昼にはチラシまき、夜は金澤先生の憲法学習会、その憲法を守る県民の会の役員会です。朝から外は雨です。９時までに雨が止まないと今日は車で出かけることにしたいと思います。

『プルトニウム』

１－２　プルトニウムの性質

　本書の巻末の付録は、核物理に関する若干の基礎知識を提供するためのもので、原子を構成する素粒子や放射線、放射線生物学、核分裂、核融合などについて説明している。この付録とその次にある用語解説（放射能の単位や他の専門用語の定義を示した）は、一般読者が以下の議論を理解する際の助けとなるだろう。

　プルトニウムは、「超ウラン」元素として知られる元素のグループの一員である。「超ウラン」元素というのは周期表の最後の自然の元素であるウランより大きな原子番号をもつ元素のことである[1]。プルトニウムには、原子量232から246までの15の同位体（アイソトープ）がある。

　プルトニウムは銀色の金属で、切りたての表面は鉄やニッケルに似ている。金属プルトニウムの密度は結晶構造によって異なるが、１立方センチ当たり16～20グラムで、鉛の約1.5倍である。プルトニウムはもっとも密度の高い物質の一つなのである。融点は640℃、沸点は3187℃である。金属プルトニウムは化学的反応性が非常に高く、湿った空気中で簡単に酸化されて二酸化プルトニウム（PuO₂）になる。環境中でいちばん一般的なのはこの状態である[2]。

　ほとんどの核兵器中のプルトニウムは金属の状態、つまり酸化されていない状態にある。この状態ではプルトニウムは自燃性をもつ。つまり、空気に曝される自然に発火しうる。核兵器生産におけるプルトニウムの危険の一つがこの自燃性にある。プルトニウムが燃えると細かい粒子が発生する。微粒子状のプルトニウムは、総量が同じならば、大きな粒子のものより生物学的にずっと危険である。（「プルトニウムが人体におよぼす危険」の節を参照）。

プルトニウムのもっとも一般的な同位体、そして核兵器（および原子力発電所）にとって、もっとも重要な意味をもつ同位体は、プルトニウム239である。プルトニウム239は核分裂性の核種、つまり核連鎖反応を起こしうる核種の中では比較的簡単に得られる数少ないものの一つである[3]。連鎖反応を起こしうる核種の中では比較的簡単に得られる数少ないものの一つである。連鎖反応を起こしうるということは、「臨界量」と呼ばれる量のプルトニウム239があれば、その原子一つが分裂した際に、中性子が外部になくても、平均してもう一つのプルトニウム239の原子を分裂させるのに十分な数の中性子が出てくるということである。連鎖反応を維持するこの能力こそ、プルトニウム239が核兵器や原子力発電に使われる理由なのである。

　（核兵器と原子力発電の両方に使われてきたもう一つの主要な核分裂性物質はウラン235で、これは自然界に大きな量で存在する唯一の核分裂性物質である。一つの核兵器を作るのに必要な高濃縮ウランの量はプルトニウム239の場合の４倍である。）

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[1] 周期表では、元素は原子番号の順に並んでいる。ウランの原子番号は92である。周期表でウランの次にくるのはネプツニウムで、原子番号は93である。その次がプルトニウムで、原子番号は94である。それぞれの元素の原子番号は、原子核の中にある陽子の数に等しい。大体の原子量は、原子核の中の陽子の数と中性子の数を足せば得られる。

[2] 「核分裂性」核種とは、低速中性子によって分裂させられるもので、しかも吸収した中性子１個につき１個以上の中性子を出して分裂するもの、つまり反応が持続しうるものである。鉛より重い元素はすべて中性子のエネルギーが高ければ分裂させることができるが、遅い、つまりエネルギーの低い中性子による分裂反応を維持できて、しかも手に入れやすく寿命の長い核種は、ウラン233、ウラン235、プルトニウム239、プルトニウム241だけである（Benedict et al.1981.p.42.）。プルトニウム241は、プルトニウム239と同じく分裂性ではあるが、さまざまな理由のためにプルトニウム239ほど実用的ではない。たとえば、プルトニウム241はプルトニウム239ほど一般的ではなく、高純度のものを得るのがむずかしい。また、崩壊してアメリシウム241になるが、このアメリシウム241はガンマ線を出し、したがって労働者に対する放射能の危険性が高くなる。

[3] 文献によって、プルトニウム239をはじめとする様々な核種の半減期が少しずつ異なっている。ここでは、特に明記していない限りCRC1988のデータを使い、有効数字２桁で四捨五入してある。