臨界事故

物質を構成する最小単位である原子は、中心に原子核があり、その周りを電子が飛び回っている構造をしています。原子核は原子全体の大きさに比べて極めて小さく、原子が野球場だとすると原子核は野球ボール程度の大きさです。この小さな原子核の中に、陽子と中性子という粒子がぎゅっと詰まって存在しています。陽子はプラスの電気を持っています。一方、中性子は電気を持っていません。原子核の周りを飛び回る電子はマイナスの電気を持っており、陽子のプラスの電気と引き合って原子を形作っています。原子の種類を決めるのは陽子の数です。例えば、陽子が１つなら水素、陽子が２つならヘリウムというように、陽子の数によって原子の種類が決まり、それぞれ異なる性質を示します。中性子は原子核を安定させる重要な役割を担っています。プラスの電気を持つ陽子同士は、同じ電気どうしなので反発し合います。この反発力によって原子核がバラバラにならないように、中性子が陽子同士の間に入り込んで、その反発力を弱めているのです。中性子は接着剤のような働きをしていると言えるでしょう。しかし、陽子の数と中性子の数のバランスが崩れると、原子核は不安定になります。不安定な原子核は、余分なエネルギーを放出して安定な状態になろうとします。この時に放出されるのが放射線です。この現象を放射性崩壊と言います。放射性崩壊は、原子力発電でエネルギーを生み出したり、医療で使われたりする一方で、原子力災害の発生原因にもなり得ます。つまり、原子核の構造、特に中性子の役割を理解することは、原子力災害の仕組みを理解する上で大変重要なのです。