風立ちぬの頃




ジブリの「風立ちぬ」の頃。つまり堀越二郎がゼロ戦を設計した頃の話です。
ちょうど昭和14年のころの話です。

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[風立ちぬ]

そのころのもう一つの研究として「粒子加速器」がありました。
粒子加速器というと、核分裂の研究などで使われるので、まるでマンハッタン計画のような国家的プロジェクトのようですが、原理は簡単で家庭でも作ることができます。

「加速器」というのは原子や陽子などを加速させるもので、原理は静電加速器は電気に引き付けられて加速するもので、サイクロトロンは磁場で加速させるものです。神原駿河の武器の加速装置ではありませんよ。

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[神原駿河]

最初の加速器はコッククロフト・ウォルトン加速器といいます。高電圧を作って電圧にそって帯電した原子核を引き付けるものです。

いま1.5Vの電池で電圧をかけると電極の間にある陽子は負極の方に加速します。この原理を使って電圧をどんどん高くしてやると、陽子はどんどん加速エネルギーを持つようになります。加速エネルギーはeV(エレクトロンボルト)といいます。

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[静電加速器の原理]

ではどうやって電圧を上げるかというと、コッククロフト・ウォルトン回路を使います。これはコンデンサとダイオードをブリッジに組むとできます。さぞかし大変な回路に見えますが出来あいも1900円で売っています。

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[コッククロフト・ウォルトン回路]

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次に粒子の通路を作ります。イオン源から出てきた陽子は静電加速されて、次に高周波電圧をかけた円筒形のキャップの中をみちびかれます。これは直線的に加速するのでリニアックと呼ばれています。

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これらを真空容器に入れれば出来上がりです。約200万eVくらいは加速できます。電圧がキケンなのでお子様だけで実験してはいけません。

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じつは理化学研究所の仁科芳雄は、ゼロ戦の初号機A6M2の初飛行に成功した1939年(昭和14年)にはコッククロフト・ウォルトン加速器よりもさらに進化した大型のサイクロトロンを完成させます。
これは世界で2番目の粒子加速器であり、核物理学では世界に先駆けていたことになります。



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