【道民必見】コロナ禍でも安く高速道路を利用する方法とは？
こんにちは。うんちく星人です。
一昨日から仕事の休みをもらえたので実家に帰ってきています。
実家はやっぱり落ち着きますね。
私は実家に帰る際、高速道路を利用します。（元気がある時はオール下道ですけど）
実家までの距離は片道400ｋｍあり長いため、ETC割がないと正直きついです。
でも今はコロナの影響で土日祝日のETC割がない、、、
最近はガソリン代も高騰してきたので少しでも交通費を安くするようにしたいですよね。
今回は、私がどのようにして高速道路を安く利用しているのかを教えたいと思います！
続きを読む栄養学マニアの私が選ぶ本当に便利なサプリメント10選
こんにちは。うんちく星人です。
最近、仕事仕事で運動をあまりしなくなりました。
当然筋肉も筋トレをしていた大学生の頃に比べれば小さくなってきました。
しかし、半年間筋トレをしていない割に胸筋や腹筋、上腕の太さはそこまで落ちておらず、体脂肪もあまりついていません。
「もともと筋肉そんなついてなかったんだろwww」と思うかもしれませんが、筋トレ時代は上腕は42cmあり、現在は38cmほどです。（体脂肪は15％くらい）
なぜ、筋トレをしていないのに筋肉が落ちづらいのでしょう。
それは、食事にタンパク質をしっかり入れ、さらに特定のサプリメントを摂取しているからです。
先に断言しておきますが、筋トレやダイエットはサプリメントよりも食事管理が一番大事です。
忙しくて食事をバランスよく取れない人や好き嫌いが激しい人、食事の効果をさらに上げたい人のためにサプリメントはあります。
いわば、補助的なものです。
これを踏まえたうえで、今回私が紹介するオススメのサプリメントをご覧ください！
価格、飲みやすさ、効果、汎用性など総合的に加味してランキング形式で紹介します。
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世界2位の透明度を誇る「摩周湖」は、実は湖ではなくただの水たまり
こんにちは。うんちく星人です。
先日、私の家に高校の友人が遊びに来ました。
土日の二日間で遊び、1日目は秘湯「カラマツの湯」、知床、野付半島をまわり、2日目は摩周湖、神の小池、阿寒湖、釧路をまわりました。
私にとっては見慣れた景色ですが、都会に住んでる友人らはスマホで写真をいっぱい撮りずっと景色に黄昏ていました（笑）
とても満足したようで、私が田舎に住んでいてよかったなあと思いました。
で、このドライブ中に友人らにある疑問を投げかけられました。
それは
「なんで摩周湖は湖畔沿いまでいけないの？展望台しかないじゃん。」
という疑問です。
私も一瞬戸惑いましたが、すぐにその理由が思いつきました。
「だって、摩周湖は湖じゃないもん！」
今回は綺麗で魔訶不思議な摩周湖にまつわる雑学をご紹介します。
続きを読む太陽と火は全くの別物。核融合のすごさを解説
こんにちは。うんちく星人です。
前回、「火とはなにか？」という記事を書きました。
では、赤く燃える太陽の正体は火の塊なのでしょうか？
結論、太陽は火や炎とは全くの別物です。
ではなぜ、太陽は熱いのでしょうか？
今回は太陽が熱い原理とその原理の応用方法についてご紹介したいと思います！
今回の話は火の知識も含むので火について知らない方はこちらをご覧ください。
太陽が熱いのはなぜ？
太陽には酸素がありません。この時点で燃焼が起きないことは確実です。
ではなぜ熱いのでしょう？
太陽の中心では、核融合という核反応が起きています。
核反応には、核融合のほかに核分裂というものがあり、核分裂は原子力発電所や原子爆弾に利用されています。
この核融合というものは、火の正体である燃焼という現象と全く別のものです。
大雑把に言うと、反応を起こすのに必要な温度と反応が起こった時に生まれるエネルギーの大きさが燃焼に比べ桁違いに大きいです。
実際、核融合が起きている太陽の中心部の温度は1600万℃と超高温です。
核融合は複雑で難しい反応がですが、できるだけわかりやすく説明します。
核融合の仕組み
核融合の材料
燃焼では、可燃性のある原子や分子が酸素分子と結合して酸化物質となりますが、核融合は反応によって元素が変わってしまいます。燃焼は分子の構造が変わるだけで元素は変化しません。
これが燃焼と核融合の大きな違いです。
代表的な核融合であるDT反応というものは、水素の同位体である重水素や三重水素という原子の核同士が結合してヘリウムに変わる現象をさします。
ここで高校化学のおさらいをします。
原子は、電子と核で構成され、さらに核は陽子と中性子で構成されています。電子は-1の電荷（負の電荷）を持っており、陽子は+1の電荷（正の電荷）を持っています。中性子の電荷は0です。
一般的な水素は、１つの電子、陽子、中性子でできています。
重水素は、１つの電子、陽子と２つの中性子でできています。三重水素は１つの電子と陽子、３つの中性子でできています。
要は、重水素や三重水素のような同位体は、普通の原子とは中性子の数が異なる原子のことです。
これらの同位体は地球上ではレアです。重水素は地球上の水素のうち0.015％しかなく、三重水素はもっと少ないです。
しかし、太陽には豊富に存在しているため、核融合が絶えず起こり高温を維持しています。
DT反応では、１つの重水素と１つの三重水素が融合して１つのヘリウム*1と１つの中性子が生じます。
この時、中性子2個が消失するため、反応後の質量（ヘリウムと中性子）が反応前の質量（重水素と三重水素）からわずかに減少します。この質量の減少分が膨大なエネルギーとなるのです。
質量とエネルギーの関係はアインシュタインが相対性理論で「E＝mc²」と証明しています。※ｍは質量（単位：ｇ）、ｃは光速度（単位：約30万ｋｍ/ｈ）
核融合に必要な温度
核融合を起こすには、1億2000万℃必要になります。
「あれ、太陽の中心の温度は1500万℃でしょ？全然足りなくない？」
そう思った方がいると思います。
しかし、1億2000万℃というのは地球規模の気圧で核融合を発生させるのに必要な温度で、太陽の中心ような2500億気圧もある環境ではこの限りではありません。
要は超高温でなくても、超高圧であれば数千万℃程度で核融合は成立するのです。
でもなぜ、高温・高圧じゃなければ反応できないのでしょうか？
そもそも、核融合とは正の電荷をもっている核（陽イオン）どうしをくっつけようとすることです。
磁石で考えてください。N極とN極、S極とS極は反発しあって無理やり力を入れないとくっつかないですよね。電荷も同じで＋の電荷と－の電荷はひきつけあうのに対し、同電荷どうしは反発しあいます。つまり、核同士は反発するのでエネルギーを使って無理やり近づけないと結合しません。
また、核と電子が互いにひきつけあっている気体の状態では電子の邪魔があり、そもそも核融合できません。まずは水素を1万℃程度にしてプラズマ化する必要があります。
プラズマとは、核と電子が乖離（電離）し核が陽イオンとなり、陽イオンと電子それぞれが自由に飛び回る状態をいいます。物質の状態変化の4形態目といえます。
簡単にいうと、気体をさらに温めるとプラズマになります。
プラズマ化しただけではまだ足りません。陽イオン同士が結合するには陽イオン同士が超高速度でぶつかり合わなければなりません。それに必要なのが1億2000万℃の温度で、この温度になると1万℃とは比べ物にならないほどの速度で陽子が飛び回っているので核融合が発生します。
これに対し、気圧が高いと接触確率が上がります。核融合を発生させるには、陽イオンの接触速度と接触確率を上げる必要があるということですね。
ちなみに、太陽がなぜ気圧が高いのかというと、単に質量が大きいからです。質量が大きいと重力が大きくなるため、圧縮されて物質同士の感覚が狭くなります。
核融合のエネルギー量
重水素と三重水素が融合するDT反応という核融合は、たった１gの水素で石炭13ｔ分のエネルギーを発生させることができます。石油だと8ｔ分です。
これに対し、ウランを原料とする核分裂は１ｇあたり石炭3ｔ分にしかなりません。
したがって、文核融合は核分裂の約4倍のエネルギーを生み出すことができます。
しかも反応によって生じるのはヘリウムで、核分裂のように放射線物質問題が生じません。
このようなメリットから、現在核融合を発電に使おうという研究が進められています。
核融合の応用と将来性
核融合は、その利用効率の高さと資源の豊富さ、産業廃棄物の少なさから今後の電力供給の手段として使うための研究がなされています。
発電という視点においての核融合のメリットとデメリットを簡単に紹介します。
核融合のメリット
１.エネルギー利用効率が高い
先ほども紹介したように核融合によって得られるエネルギーは膨大です。原子力発電所よりも大量の電力を作ることができます。
２.材料が地球上にたくさんある
核融合の原料は重水素と三重水素です。重水素は安定同位体と言い膨大な水素を含む海にも含まれています。存在比が0.015％だとしても莫大な資源であると言えます。
三重水素は安定同位体でないため自然界にはほとんど存在しませんが、リチウムを使うことで作れます。そのリチウムも地球上に大量に存在するので問題ありません。
石油は今後底を尽きることを考えるとこれは大きなメリットです。
３.放射性廃棄物の発生が少ない
核融合の副産物である中性子が、物質を放射化することがありますが、その影響は核分裂による放射線とは比較にならないほど影響が少ないです。
４.温室効果ガスを発生させない
火力発電と違って、反応によって二酸化炭素のような温室効果ガスを発生させません。ヘリウムは声を変化させるぐらいの影響しか与えず、ほとんど無害です。
核融合のデメリット
１.超高温を作り出さねければならない
1億2000万℃の環境を作るには膨大なコストがかかります。
また、現在の技術では高温を維持し続けることが難しいため、炉の設計や材質、経済性を生み出すための高度なシミュレーションが必要となります。
2.発電所が超大型＝土地の問題
実験レベルでも核融合を発生させる炉が大型になってしまっているため、実用化となると相当な大きさが必要になります。
ただでさえ、人口が増加している現代でこの土地問題は深刻な問題となるでしょう。
3.断熱性の心配
炉をしっかり断熱しないと熱が外部へ逃げてしまい、周辺の気温を上げてしまう可能性があります。気温の変化により作物などの生育に影響するため、きちんとした施設の断熱をしなければなりません。
まとめ
いかがでしたか？
太陽がとんでもなく熱いのは、火のような燃焼ではなく核融合のせいだということがわかりましたね。
核融合発電は個人的に期待できる発電方法だと思っているので、是非実現してほしいものです！
明日は仕事なのでもう寝ます。おやすみなさい。
火とは何か？
こんにちは。うんちく星人です。
最近いっきに寒くなってきました。
私は北海道に住んでいるので、最近朝は灯油ストーブを焚いています。
灯油ストーブは電気ストーブと違って、火が出ていて暖かくなっているって実感できるから結構好きです。
そこで気になる疑問、火っていったい何なの？
熱？光？それとも気体？
今回は身近だけど意外と説明できない「火」の正体について簡単に説明したいと思います。
火の正体
結論から言うと、火とは物質ではなく燃焼という現象のことを指します。
燃焼という現象によって光や熱が放出され、それを目や肌で感じ取っているだけなのです。
燃焼とは、可燃物が空気中または酸素中で光や熱の発生を伴いながら、比較的激しく酸素と反応する酸化反応のことです。
広義には、生物が酸素とグルコース（ブドウ糖）を二酸化炭素と水に変える呼吸という現象も燃焼に含まれます。また、酸素ではなく塩素やフッ素などが可燃物と反応する現象も燃焼の一つと言われています。
つまり、火は燃焼という現象の一部というわけです。
燃焼＝火だったら、呼吸をしているとき体の中で火が発生していることになりますから（どこぞの飲料CMでありましたね笑）
では、どうやって火は発生するのでしょうか？
火の発生条件
火は以下の3つの条件で発生します。
１.可燃物
２.酸素
３.発火点以上の温度
１.可燃物
火を発生させるのに必要な物質です。
例）ガソリン、炭、ガス、乾燥した木など
ちなみに、ガソリンや灯油、サラダ油などはそれ自身は燃えず、揮発した気体に熱が加わることで燃えるものだと思っている方がいるかもしれませんが、ある温度（発火点）を超えるとそれ自身も燃えます。（ガソリンの発火点は約300℃、灯油の発火点は約220℃、サラダ油の発火点は約350℃）
これらの引火物は引火性のある可燃物と呼ばれ、可燃物の一部と言えます。
引火性のない可燃物（炭など）は存在しますが、可燃性のない引火物は存在しません。
２.酸素
酸素は自身は燃えずに可燃物を燃焼させるのを手助けします。
真空状態や無酸素状態では火は発生しません。
３.発火点以上の温度
１.でも説明しましたが、可燃物は発火点以上の温度でないと燃焼しません。
大抵の可燃物は酸素があっても常温では燃えません。常温でも燃えるのは自然発火性物質（リンなど）といい特殊な容器で保管しなければなりません。
ガソリンだって漏れただけでは燃えませんよね。
だから摩擦熱や電流、光などで可燃物をその発火点以上の温度に温めなければ火が発生することはありません。
逆に言うと、一度火が発生してしまえば、発火点以上の温度という条件がクリアするので可燃物と酸素分子がなくならない限り燃え続けます。
酸素や可燃物が十分にある山や家での火事がなかなか消せないのはそのためです。
火の正体を知るまでの歴史
ところで、昔の人は最初から火を、熱や光などのエネルギーととらえていたのでしょうか？
否、昔の人は火を物質や元素と考えていました。
１.燃素説（フロンギストン説）
1697年、ドイツ人のゲオルグ・エルンスト・シュタールは「燃えるものはすべて燃素（フロンギストン）を含んでいるから燃える」という説を提唱しました。
これは古代ギリシアの、全ての物質は「火・空気・水・土」の4つの元素の組み合わせでできているという「4元素説」を参考にしていたと考えられます。
可燃物が燃えると燃素が放出され、燃え切った物質は軽くなるということです。
しかし、この説には致命的な欠点がありました。
それは、燃えることで質量が増加する金属について説明ができないからです。
燃素が減っているのに質量が増えるのはおかしいのです。
シュタールは、この欠点に対し「燃素は、放出されると上空に消えていくため負の質量をもっている」と主張しました。（さすがに無理ある）
２.熱素説（カロリック説）
燃焼によって金属の質量が増える現象について説明できるようになったのが1789年にアントワーヌ・ラヴォアジェが提唱した熱素説（カロリック説）です。
熱素説では、金属の質量増加の原因を金属と空気が結びついたからだといい、火の正体である燃素（フロンギストン）を熱素（カロリック）に名前を変え、熱素は質量が0であるとしました。
温かいものから冷たいものへの熱の伝導は、熱素が移動しているからだと主張し、さらに金属が熱くなると膨張する現象を熱素が金属の中に入ってくるからだと主張しました。
このような説明によって、当時の科学者は熱素こそが火や熱の正体だ！と信じ切ってしまいました。
しかし、熱素説にも決定的な欠点があります。
それは、摩擦熱について説明できないことです。
水中で物体をドリルで削った実験で、水が永遠に温まり続ける現象を説明できませんでした。熱素という元素が熱の正体なら熱素による温度上昇は有限であるはずなので、ドリルを永遠と回し続けることで発生する無尽蔵の熱を説明できなかったのです。
３.熱運動説
摩擦によって温度が上昇する現象に対し、正しく解釈したのがジェームズ・プレスコット・ジュールです。
ジュールは、おもりと滑車、プロペラを使って水をかき回す実験によって、この現象を「おもりが運動することによってプロペラと水に摩擦が生じ熱エネルギーが発生しているにすぎない」と主張しました。つまり、摩擦という現象は、運動エネルギーが熱エネルギーに変わっているだけで、熱素のような有限の元素が移動しているわけではないということです。
結果的に熱の正体が、「分子や原子が接触した際に、その分子や原子の振動（運動エネルギー）が伝播すること」であるとされ、火は燃焼によって熱エネルギーと光エネルギーが放出された現象と解釈されるようになりました。
燃焼はなぜ起きる？
さて、ここからが化学的な話になりますが、そもそもなぜ燃焼は起こるのでしょうか？
単純な化学式である、炭素の燃焼を例に説明します。
C + O₂ → CO₂ + 熱・光エネルギー
炭素は、酸素がある状況で発火点を超えるとこのような燃焼反応を起こします。
※実際には、この反応の過程でCO（一酸化炭素）になりますが、省略させていただいています
なぜ、わざわざCO₂になろうとするのでしょうか？
それはO₂（酸素）よりもCO₂（二酸化炭素）の方が安定的な分子だからです。
安定的というのは、分子間の結合が強いということです。
ただ、O₂もちゃんと結合しているため常温では燃焼は起きません。
結合を引きはがすのにより大きいエネルギー（熱）が必要なため、高温な発火点が必要となります。
そしてもう一つ、なぜ燃焼の際に熱や光が発生するのでしょうか？
これは磁石を例にして考えるとわかりやすいです。
磁石はS極とN極に分かれており、2つの磁石をくっつけるときは互いのS極とN極がくっつきますよね。
このS極とN極を炭素と酸素としましょう。2つはある一定の距離（これを発火点とみなす）に近づくと互いにくっつきます。このくっついた磁石がCO₂です。合体する際に運動したエネルギーを燃焼によって生じた熱・光エネルギーとみなすとわかりやすいでしょう。
まとめ
いかがでしたか？
今回もうまい説明ができませんでしたが、少しでも火や燃焼について理解してもらえたらうれしいです。
火は便利であると同時にやけどなどを起こす危険な現象であるので取り扱いにはご注意ください。
万が一料理中、油をこぼしてコンロの火によって油が着火してしまったら水をかけるのではなく、濡れたタオルなどをかぶせてください。タオルで酸素の通りを悪くすることで火は次第に消えます。
機会があれば消火剤の仕組みや火が燃え移った時の対処についての雑学も書いていこうと思うので今後ともよろしくお願いいたします。
それでは次回もお楽しみに！
