量子コンピュータの解説が分かりにくいワケ ― 2023年03月30日 06:28
どこの解説サイトを見ても、量子コンピュータとは何なのか、読んでいるとますます分からなくなる。
そのワケを考えるに、量子コンピュータとはまだ開発段階で、実用化もされず、形態や開発目標も定まっていないので開発者自体が量子コンピュータに対する概念をはっきり持っていないことにある。従って、解説も抽象的にならざるを得ない。
そうはいっても、開発が進んでいるタイプに限れば、量子コンピュータはどのようなものかを理解できるだろう。今回、理研を中心とした開発チームが進めている、超 伝導型ジョセフソン接合タイプの量子コンピュータはどんなものか、下記サイトの論文で分析してみた。
まず、前提として、量子コンピュータでは従来コンピュータのような2ビット素子による四則演算は出来ない。即ち、計算の汎用性はない。解ける問題は限られるのである。まるで昔々に抵抗とコンデンサー、コイルの組み合わせで作ったアナログコンピュータのように、電子回路と解ける問題には密接な相関がある。それで、理研もこのコンピュータを公開利用してもらい、どのような応用問題なら解けるのか、今後はどのようなソフトとハードを開発していけばよいのかという課題への答えを得ようとしているのであろう。
ところで、この超伝導型ジョセフソン接合タイプの量子コンピュータについては、下記のふたつのサイトに開発者による詳しい解説があった。
https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=0CAIQw7AJahcKEwiAmorWkIL-AhUAAAAAHQAAAAAQAg&url=https%3A%2F%2Fwww.jstage.jst.go.jp%2Farticle%2Foubutsu1932%2F69%2F11%2F69_11_1299%2F_pdf&psig=AOvVaw1ymFVp5TTBVsHb2fjaBUyR&ust=1680213322154290
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%80%80%E8%B6%85%E4%BC%9D%E5%B0%8E%E3%80%80%E3%82%B8%E3%83%A7%E3%82%BB%E3%83%95%E3%82%BD%E3%83%B3%E6%8E%A5%E5%90%88
これらを我流に解釈すると以下のようになる。
（１）この量子コンピュータは半導体素子上にジョセフソン結合という回路を有する量子ビットと演算回路から構成され、量子ビットは複数（今回は64ビットらしい）有する。各ビットごとに、量子状態、即ち、その電子の量子レベルが基底状態か中間状態（量子もつれ状態）か励起状態かのいずれかに設定する。演算処理は各量子ビットに対し外部から信号系で操作し、その量子レベルを変える。
（２）演算が終了した状態で、各量子ビットの量子状態を観測するために、ユニタリー変換という演算処理を行う。各ビットに対して行い、そのビットが０（基底状態）なのか、１（励起状態）なのかを観測する。
（３）全量子ビットのビット状態を観測することで一連の量子計算の結果が分かる。
といったところである。
問題は、量子レベルが不安定で、演算中に意図しないレベル変更が生じることである。これをノイズと称している。これが生じると演算結果は信用できないことになる。これを防ぐために、超低温にして、発熱による状態の不安定さを除去しようとしているが、演算処理には外部からの信号回路の接続が必要なので、ある程度のノイズが入る可能性を排除できない。これが最大の実用化上の課題になっている。
そのワケを考えるに、量子コンピュータとはまだ開発段階で、実用化もされず、形態や開発目標も定まっていないので開発者自体が量子コンピュータに対する概念をはっきり持っていないことにある。従って、解説も抽象的にならざるを得ない。
そうはいっても、開発が進んでいるタイプに限れば、量子コンピュータはどのようなものかを理解できるだろう。今回、理研を中心とした開発チームが進めている、超 伝導型ジョセフソン接合タイプの量子コンピュータはどんなものか、下記サイトの論文で分析してみた。
まず、前提として、量子コンピュータでは従来コンピュータのような2ビット素子による四則演算は出来ない。即ち、計算の汎用性はない。解ける問題は限られるのである。まるで昔々に抵抗とコンデンサー、コイルの組み合わせで作ったアナログコンピュータのように、電子回路と解ける問題には密接な相関がある。それで、理研もこのコンピュータを公開利用してもらい、どのような応用問題なら解けるのか、今後はどのようなソフトとハードを開発していけばよいのかという課題への答えを得ようとしているのであろう。
ところで、この超伝導型ジョセフソン接合タイプの量子コンピュータについては、下記のふたつのサイトに開発者による詳しい解説があった。
https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=0CAIQw7AJahcKEwiAmorWkIL-AhUAAAAAHQAAAAAQAg&url=https%3A%2F%2Fwww.jstage.jst.go.jp%2Farticle%2Foubutsu1932%2F69%2F11%2F69_11_1299%2F_pdf&psig=AOvVaw1ymFVp5TTBVsHb2fjaBUyR&ust=1680213322154290
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%80%80%E8%B6%85%E4%BC%9D%E5%B0%8E%E3%80%80%E3%82%B8%E3%83%A7%E3%82%BB%E3%83%95%E3%82%BD%E3%83%B3%E6%8E%A5%E5%90%88
これらを我流に解釈すると以下のようになる。
（１）この量子コンピュータは半導体素子上にジョセフソン結合という回路を有する量子ビットと演算回路から構成され、量子ビットは複数（今回は64ビットらしい）有する。各ビットごとに、量子状態、即ち、その電子の量子レベルが基底状態か中間状態（量子もつれ状態）か励起状態かのいずれかに設定する。演算処理は各量子ビットに対し外部から信号系で操作し、その量子レベルを変える。
（２）演算が終了した状態で、各量子ビットの量子状態を観測するために、ユニタリー変換という演算処理を行う。各ビットに対して行い、そのビットが０（基底状態）なのか、１（励起状態）なのかを観測する。
（３）全量子ビットのビット状態を観測することで一連の量子計算の結果が分かる。
といったところである。
問題は、量子レベルが不安定で、演算中に意図しないレベル変更が生じることである。これをノイズと称している。これが生じると演算結果は信用できないことになる。これを防ぐために、超低温にして、発熱による状態の不安定さを除去しようとしているが、演算処理には外部からの信号回路の接続が必要なので、ある程度のノイズが入る可能性を排除できない。これが最大の実用化上の課題になっている。
量子コンピュータの実用化が難しいワケ ― 2023年03月29日 03:17
理研が中心となった文科省の量子コンピュータ開発のための国家プロジェクトで、開発者向けクラウドサービスを開始したとのニュースを聞いた。
理研の中村泰信センター長によればまだ実用化の五合目らしい。
https://www.riken.jp/pr/news/2023/20230324_1/index.html
この量子コンピュータは超伝導回路を用いたジョセフソン接合タイプの量子ビットを利用している。このタイプは米国でも開発されており最も実用化に近いと言われている量子コンピュータであるが、まだ量子ビット数は64ピットしかない。
超低温に保ってはいるが、それでも熱ノイズによる計算エラー発生が実用化上の最大の課題となっている。
理研の中村泰信センター長によればまだ実用化の五合目らしい。
https://www.riken.jp/pr/news/2023/20230324_1/index.html
この量子コンピュータは超伝導回路を用いたジョセフソン接合タイプの量子ビットを利用している。このタイプは米国でも開発されており最も実用化に近いと言われている量子コンピュータであるが、まだ量子ビット数は64ピットしかない。
超低温に保ってはいるが、それでも熱ノイズによる計算エラー発生が実用化上の最大の課題となっている。
核返還と核変換について ― 2023年03月28日 10:06
ロシアがベラルーシに戦術核兵器を配備するというニュースがあったので、ソ連崩壊時になぜ核配備されていたカザフスタンやベラルーシ、ウクライナがロシアに核返還を行ったのかを調べてみた。
https://src-h.slav.hokudai.ac.jp/publictn/68/68-1.pdfによれば、ベラルーシやカザフスタンはリスボン条約に従い、すんなり核をロシアに返還し、NPTに加入したが、ウクライナだけは、核兵器の返還はかなり遅れた。これはウクライナ国内の一部にロシアを脅威を感じ、ロシアの核への対応が必要と考えた人々がいたためである。結局は全ての核をロシアに返還したが、それは、核を保有し続けるための経済的な負担にウクライナが耐えられなかったためであるとしている。確かに、核を保有するには相当の軍事費が必要になる。核爆弾は半減期14年で減少するプルトニウム２４１を含んでおり、原爆として機能するにはその性能の確認のための検査が必要であるうえ、事故による爆発防止やテロ対策など保持するだけでも多くの費用が掛かる。持っているだけでは意味はなく、敵を攻撃できる方法の開発にも膨大な費用が掛かることは、北朝鮮を見ていても理解できる。
従って、核返還をすることで、ＮＰＴに参加し、核保有国からの保護を受けるほうが有利だと三国は考えたわけである。
しかし、今回のロシアのウクライナ侵攻で事態は複雑に変化した。ベラルーシは、ロシアの核配備を受けることになった。これは、ＮＰＴ条約だけでなく、リスボン条約違反でもある。ロシアの属国であるベラルーシは明確にロシアの戦争に協力するよう強制された状態になってしまった。
従来、核の配備は曖昧であることが核抑止力になると言われてきたが、今や、プーチンの戦略は核抑止力云々のレベルではなくなった。明確な戦術核による脅しのレベルである。そういう意味で、沖縄返還時の核密約問題とはレベルが異なる。
一時、日本もアメリカから核配備供与を受けるべきだという議論があったが、ベラルーシのように更に国際的な立ち位置は厳しくなるだろう。
ところで、かくヘンカンと入力し変換したら核変換と表示されてしまった。
この意味は、原子核の変換である。一般には、放射性核種（所謂放射能を有する原子核）を放射能のない安定な核種に変換することを意味している。従って、これは核返還の議論とは全く逆方向の技術に関するものである。
現在、実用化に向けて研究が進められている有力な手段としては、粒子加速器により発生させた陽子や中性子を放射性核種に照射する方法と特殊な原子炉による中性子照射によるものがある。前者は、現在の加速器では大量処分ができず、仮にできたとしても大量の電力が必要になる。後者では、その原子炉で発生する放射性物質以上に消滅する放射性物質を大きくしなければならないため、特殊な原子炉形態が必要となる。
どちらも原理は確認されているが、現在の日本では、その経済性からまだ実用レベルには至っていない。しかし、すでに、人口放射性核種は、原発の使用済み燃料だけでなく、医療用放射性物質などの形でも発生している。これらをどうするか、地層処分が現在の唯一の解であるとして様々な議論を呼んでいるが、核変換の実用化も強く推進することが、原発への立場に関わらず環境負荷を軽減するうえで重要な技術開発項目である。
https://src-h.slav.hokudai.ac.jp/publictn/68/68-1.pdfによれば、ベラルーシやカザフスタンはリスボン条約に従い、すんなり核をロシアに返還し、NPTに加入したが、ウクライナだけは、核兵器の返還はかなり遅れた。これはウクライナ国内の一部にロシアを脅威を感じ、ロシアの核への対応が必要と考えた人々がいたためである。結局は全ての核をロシアに返還したが、それは、核を保有し続けるための経済的な負担にウクライナが耐えられなかったためであるとしている。確かに、核を保有するには相当の軍事費が必要になる。核爆弾は半減期14年で減少するプルトニウム２４１を含んでおり、原爆として機能するにはその性能の確認のための検査が必要であるうえ、事故による爆発防止やテロ対策など保持するだけでも多くの費用が掛かる。持っているだけでは意味はなく、敵を攻撃できる方法の開発にも膨大な費用が掛かることは、北朝鮮を見ていても理解できる。
従って、核返還をすることで、ＮＰＴに参加し、核保有国からの保護を受けるほうが有利だと三国は考えたわけである。
しかし、今回のロシアのウクライナ侵攻で事態は複雑に変化した。ベラルーシは、ロシアの核配備を受けることになった。これは、ＮＰＴ条約だけでなく、リスボン条約違反でもある。ロシアの属国であるベラルーシは明確にロシアの戦争に協力するよう強制された状態になってしまった。
従来、核の配備は曖昧であることが核抑止力になると言われてきたが、今や、プーチンの戦略は核抑止力云々のレベルではなくなった。明確な戦術核による脅しのレベルである。そういう意味で、沖縄返還時の核密約問題とはレベルが異なる。
一時、日本もアメリカから核配備供与を受けるべきだという議論があったが、ベラルーシのように更に国際的な立ち位置は厳しくなるだろう。
ところで、かくヘンカンと入力し変換したら核変換と表示されてしまった。
この意味は、原子核の変換である。一般には、放射性核種（所謂放射能を有する原子核）を放射能のない安定な核種に変換することを意味している。従って、これは核返還の議論とは全く逆方向の技術に関するものである。
現在、実用化に向けて研究が進められている有力な手段としては、粒子加速器により発生させた陽子や中性子を放射性核種に照射する方法と特殊な原子炉による中性子照射によるものがある。前者は、現在の加速器では大量処分ができず、仮にできたとしても大量の電力が必要になる。後者では、その原子炉で発生する放射性物質以上に消滅する放射性物質を大きくしなければならないため、特殊な原子炉形態が必要となる。
どちらも原理は確認されているが、現在の日本では、その経済性からまだ実用レベルには至っていない。しかし、すでに、人口放射性核種は、原発の使用済み燃料だけでなく、医療用放射性物質などの形でも発生している。これらをどうするか、地層処分が現在の唯一の解であるとして様々な議論を呼んでいるが、核変換の実用化も強く推進することが、原発への立場に関わらず環境負荷を軽減するうえで重要な技術開発項目である。
空は何故青いのか？ ― 2023年03月21日 06:14
現在の標準理論では、以下のようになるらしい。
（L.クラウス「宇宙が始まる前には何があったのか？」P.９２抜粋、文芸春秋社）
「晴れた日に空を見上げれば青空がみえる。しかし、それはヒトが可視光線を見るように進化したからに過ぎない。太陽からやってくる光のピークは可視光線領域にあり、それ以外の波長は大気で吸収されてしまうからだ。」
即ち、太陽から発生する電磁波のうち、見えるものは可視光線だけであり、空気で吸収されやすい低エネルギーの赤色側の光線は吸収されるので、残りの色である青が見える。
では、青色よりも高エネルギー側の紫外線やガンマ線はどうなっているのか。
紫外線は大気圏より上部のオゾン層で吸収される。従って、オゾン層を破壊するようなフロンガスの放出は規制されることになった。
一方、ガンマ線は大気中で一気圧分=水１０メートル分の減衰を受ける。これは核分裂ガンマ線に対し、10桁の減衰である。
しかし、成層圏近くを飛ぶ国際線ジェットや宇宙飛行士はこの減衰を受けないのである程度のガンマ線被ばくを受ける。通常は数ミリシーベルトレベルであるので問題はない。
問題なのは、年に数回生じる太陽フレアの爆発時である。この時、瞬間的ではあるが、単位時間当たり5～6桁上の陽子線や中性子線が太陽から放射される。これは太陽表面での爆発的な核融合反応によるものである。
同書のP.43に書かれているように、太陽には水素、酸素、鉄、ナトリウム、カルシウムが含まれている。太陽フレア爆発により発生する高強度の中性子線がこれらの中重核種に衝突するとガンマ線が発生する。
そのけた違いのガンマ線も太陽フレア時には地球まで降り注ぐのである。
このガンマ線は瞬間的な被ばくであるので、いまだ正確な測定はなされていない。ただ、パイロットやCAにおける異常な白血病の発生率の増加は観察されている。
https://biz-journal.jp/2018/12/post_25921.html#google_vignette
彼らはICRPの放射線被ばく基準は守っているはずである。その値は福島の帰還困難区域の線量よりは十分低い。
なぜそうなるのか。
それは、ICRP被ばく基準が年間線量のみを想定し、太陽フレアのような瞬間的な被ばくを想定していないためである。即ち、瞬間的であるため、時間積分線量は非常に小さいが、時間的な線量率は非常に高い被ばくである。このような被ばく現象は、原爆や水爆、JCO事故などの核爆発事故でしか人類が経験してこなかった。
しかし、高空を多くのヒトが飛び回る時代である。太陽フレアの爆発に晒される機会は増える。
早急に実施するべきことはICRP被ばく基準（これが日本の被ばく関連規制にそのまま流用されている）に対する、時間線量率を考慮した見直しである。もともと、ICRPの基準は、広島・長崎の原爆による瞬間被ばくでのがん発生率を基礎データとしている。これを年間線量規制に流用したところに大きな齟齬があった。
このままでは、福島ではがん発生は増加せず、東京から海外に行く人々のがん発生は増加することになるのである。このようなゆがんだ法規制体系は変更すべきである。
高空では青空はどす黒くなる。それはヒトにとって危険な兆候ということになる。
（L.クラウス「宇宙が始まる前には何があったのか？」P.９２抜粋、文芸春秋社）
「晴れた日に空を見上げれば青空がみえる。しかし、それはヒトが可視光線を見るように進化したからに過ぎない。太陽からやってくる光のピークは可視光線領域にあり、それ以外の波長は大気で吸収されてしまうからだ。」
即ち、太陽から発生する電磁波のうち、見えるものは可視光線だけであり、空気で吸収されやすい低エネルギーの赤色側の光線は吸収されるので、残りの色である青が見える。
では、青色よりも高エネルギー側の紫外線やガンマ線はどうなっているのか。
紫外線は大気圏より上部のオゾン層で吸収される。従って、オゾン層を破壊するようなフロンガスの放出は規制されることになった。
一方、ガンマ線は大気中で一気圧分=水１０メートル分の減衰を受ける。これは核分裂ガンマ線に対し、10桁の減衰である。
しかし、成層圏近くを飛ぶ国際線ジェットや宇宙飛行士はこの減衰を受けないのである程度のガンマ線被ばくを受ける。通常は数ミリシーベルトレベルであるので問題はない。
問題なのは、年に数回生じる太陽フレアの爆発時である。この時、瞬間的ではあるが、単位時間当たり5～6桁上の陽子線や中性子線が太陽から放射される。これは太陽表面での爆発的な核融合反応によるものである。
同書のP.43に書かれているように、太陽には水素、酸素、鉄、ナトリウム、カルシウムが含まれている。太陽フレア爆発により発生する高強度の中性子線がこれらの中重核種に衝突するとガンマ線が発生する。
そのけた違いのガンマ線も太陽フレア時には地球まで降り注ぐのである。
このガンマ線は瞬間的な被ばくであるので、いまだ正確な測定はなされていない。ただ、パイロットやCAにおける異常な白血病の発生率の増加は観察されている。
https://biz-journal.jp/2018/12/post_25921.html#google_vignette
彼らはICRPの放射線被ばく基準は守っているはずである。その値は福島の帰還困難区域の線量よりは十分低い。
なぜそうなるのか。
それは、ICRP被ばく基準が年間線量のみを想定し、太陽フレアのような瞬間的な被ばくを想定していないためである。即ち、瞬間的であるため、時間積分線量は非常に小さいが、時間的な線量率は非常に高い被ばくである。このような被ばく現象は、原爆や水爆、JCO事故などの核爆発事故でしか人類が経験してこなかった。
しかし、高空を多くのヒトが飛び回る時代である。太陽フレアの爆発に晒される機会は増える。
早急に実施するべきことはICRP被ばく基準（これが日本の被ばく関連規制にそのまま流用されている）に対する、時間線量率を考慮した見直しである。もともと、ICRPの基準は、広島・長崎の原爆による瞬間被ばくでのがん発生率を基礎データとしている。これを年間線量規制に流用したところに大きな齟齬があった。
このままでは、福島ではがん発生は増加せず、東京から海外に行く人々のがん発生は増加することになるのである。このようなゆがんだ法規制体系は変更すべきである。
高空では青空はどす黒くなる。それはヒトにとって危険な兆候ということになる。
宇宙に果てはあるのか？ ― 2023年03月20日 03:33
宇宙に果ての向こうは？という質問を知人から受けた。
この質問は宇宙に果てがあることを前提としている。
従って、先ずは宇宙に果てがあるかどうかという疑問に答えなければならない。
現在の標準理論では、以下のようになるらしい。
（L.クラウス「宇宙が始まる前には何があったのか？、文芸春秋社）
宇宙は１３８億年のビッグバン以来膨張しているので、空間は互いに距離を拡大している。即ち、2次元的な見方をすると、膨張しつつあるバルーンの表面が宇宙と見なすことができ、球体の表面であれば、果てもないし、中心もない。これが宇宙である。
ということになる。では、なぜ、我々は宇宙空間を3次元的に見てしまうのだろうか。それは、日々の経験により、近くのものは近くに、遠くのものは遠くに固定しているように見えるからだ。従って、宇宙が時々刻々拡大しているのが認識できない。
それは目に到達する光の速度が、宇宙空間の大きさに比べ、遅すぎるためである。光の速度が十分早ければ、夜空の星が拡大しているのが目で観測できるだろう。星の遠ざかるのが直感できるだろうから。（現在は天体観測の技術向上により、遠くの星ほど遠くに離れていく様子が観測、実証されている。）
要するに、光の速度が十分早ければ、宇宙空間が拡大しているのが目で見て実感でき、3次元空間などという固定した空間はないと直観できるのである。そうなれば、宇宙の果てという固定した空間における偏見は無くなり、そのような概念は浮かんでこない。
そのような認識ができないのが、光の速度が宇宙の膨張速度に追いついていない現在の宇宙における人間の認識の限界なのである。
或いは、別の仮定として、我々の寿命が１００億年だったらどうだろうか。宇宙の膨張が一生の間に実感できるのである。お互いの距離が生きている間に見る見る広がっていく。これならば、光の速度が現在と同じでも、宇宙の拡大を実感でき、3次元空間が固定されたものではないと直観できるだろう。
このように生物やヒトを作らなかったのはなぜか。もし、宇宙が有限な時空であったなら、ヒトは生きる意味を見出すことができないのではないか。いつかは宇宙がなくなると直観するからである。そのようにはヒトを作らなかったということは神様の思し召しということではないだろうか。
（注）しかし、私は無神論者です。
この質問は宇宙に果てがあることを前提としている。
従って、先ずは宇宙に果てがあるかどうかという疑問に答えなければならない。
現在の標準理論では、以下のようになるらしい。
（L.クラウス「宇宙が始まる前には何があったのか？、文芸春秋社）
宇宙は１３８億年のビッグバン以来膨張しているので、空間は互いに距離を拡大している。即ち、2次元的な見方をすると、膨張しつつあるバルーンの表面が宇宙と見なすことができ、球体の表面であれば、果てもないし、中心もない。これが宇宙である。
ということになる。では、なぜ、我々は宇宙空間を3次元的に見てしまうのだろうか。それは、日々の経験により、近くのものは近くに、遠くのものは遠くに固定しているように見えるからだ。従って、宇宙が時々刻々拡大しているのが認識できない。
それは目に到達する光の速度が、宇宙空間の大きさに比べ、遅すぎるためである。光の速度が十分早ければ、夜空の星が拡大しているのが目で観測できるだろう。星の遠ざかるのが直感できるだろうから。（現在は天体観測の技術向上により、遠くの星ほど遠くに離れていく様子が観測、実証されている。）
要するに、光の速度が十分早ければ、宇宙空間が拡大しているのが目で見て実感でき、3次元空間などという固定した空間はないと直観できるのである。そうなれば、宇宙の果てという固定した空間における偏見は無くなり、そのような概念は浮かんでこない。
そのような認識ができないのが、光の速度が宇宙の膨張速度に追いついていない現在の宇宙における人間の認識の限界なのである。
或いは、別の仮定として、我々の寿命が１００億年だったらどうだろうか。宇宙の膨張が一生の間に実感できるのである。お互いの距離が生きている間に見る見る広がっていく。これならば、光の速度が現在と同じでも、宇宙の拡大を実感でき、3次元空間が固定されたものではないと直観できるだろう。
このように生物やヒトを作らなかったのはなぜか。もし、宇宙が有限な時空であったなら、ヒトは生きる意味を見出すことができないのではないか。いつかは宇宙がなくなると直観するからである。そのようにはヒトを作らなかったということは神様の思し召しということではないだろうか。
（注）しかし、私は無神論者です。
何故、ビールは美味しいのか？ ― 2023年03月11日 20:04
暖かい季節になってきた。韓国戦にも勝利し、ビールが美味しい。
だが、チェコを侮ってはいけない。ロシアに原子力技術を盗まれたほど科学技術や理系技術に進んだ国でもある。
ところで、なぜ、ビールが美味しいのか。バドワイザーはチェコが元祖である。その製造方法が微妙な人間の味覚にマッチしたのである。
もう少し、分析を重ねると、要するに、炭酸ガスという生物にとって酸素でも炭素でもない、そして、水素でもない、細胞にとててゃあまり経験のない化合物が、水という慣れしんだ物質に混入して、微妙な刺激を、最も人が敏感な咽喉部分に刺激を与える。それが、微妙に甘い大麦の味と混ざるのであるから、美味しくないはずはない。
バドワイザーを飲みながら、チェコに感謝しつつ、WBCの準決勝進出を願おう。
現在のスコアは日本３－チェコ１である。
だが、チェコを侮ってはいけない。ロシアに原子力技術を盗まれたほど科学技術や理系技術に進んだ国でもある。
ところで、なぜ、ビールが美味しいのか。バドワイザーはチェコが元祖である。その製造方法が微妙な人間の味覚にマッチしたのである。
もう少し、分析を重ねると、要するに、炭酸ガスという生物にとって酸素でも炭素でもない、そして、水素でもない、細胞にとててゃあまり経験のない化合物が、水という慣れしんだ物質に混入して、微妙な刺激を、最も人が敏感な咽喉部分に刺激を与える。それが、微妙に甘い大麦の味と混ざるのであるから、美味しくないはずはない。
バドワイザーを飲みながら、チェコに感謝しつつ、WBCの準決勝進出を願おう。
現在のスコアは日本３－チェコ１である。
タリウムの毒性が特に強いわけ ― 2023年03月07日 05:16
京都の大学生がタリウム中毒で死亡したようだが、タリウムの毒性は他の重金属に比べ、際立っている。
Ｗｉｋｉによれば、ウランが硫酸ウラン形態で242ｍｇ／ｋｇ—ラットであるのに対し、タリウムは酢酸タリウム形態で12mg／ｋｇーヒトであるので20倍毒性が強い。
一般に重金属の毒性は強いものであるが、ウランより毒性が強い理由は以下のようなものではないか。
まず、ウランよりもタリウムの地殻中の存在比が非常に小さい。 ウラン1.8ppmに対し、タリウムは0.5ｐｐｍである。
それだけ、ヒトはタリウムに晒された経験がなく、免疫性を獲得できないまま進化してきたということになる。
更に問題なのは、タリウムの化学特性がカリウムに近く、カリウムと置換する化学反応が生じやすいことである。このため、カリウムの重要な生体維持機能（細胞の浸透圧を維持しているほか、酸・塩基平衡の維持、神経刺激の伝達、心臓機能や筋肉機能の調節、細胞内の酵素反応の調節などの働き）を阻害してしまう。
毒殺事件は特に捜査が難しく、過去に多くの冤罪疑い事件を生んでいる。（仙台のクリニック事件、大崎町での事件、名張の事件など）
今後の捜査の進展を見守る必要がある。
Ｗｉｋｉによれば、ウランが硫酸ウラン形態で242ｍｇ／ｋｇ—ラットであるのに対し、タリウムは酢酸タリウム形態で12mg／ｋｇーヒトであるので20倍毒性が強い。
一般に重金属の毒性は強いものであるが、ウランより毒性が強い理由は以下のようなものではないか。
まず、ウランよりもタリウムの地殻中の存在比が非常に小さい。 ウラン1.8ppmに対し、タリウムは0.5ｐｐｍである。
それだけ、ヒトはタリウムに晒された経験がなく、免疫性を獲得できないまま進化してきたということになる。
更に問題なのは、タリウムの化学特性がカリウムに近く、カリウムと置換する化学反応が生じやすいことである。このため、カリウムの重要な生体維持機能（細胞の浸透圧を維持しているほか、酸・塩基平衡の維持、神経刺激の伝達、心臓機能や筋肉機能の調節、細胞内の酵素反応の調節などの働き）を阻害してしまう。
毒殺事件は特に捜査が難しく、過去に多くの冤罪疑い事件を生んでいる。（仙台のクリニック事件、大崎町での事件、名張の事件など）
今後の捜査の進展を見守る必要がある。
原発避難計画の前提条件を見直すのが最優先ではないか ― 2023年03月06日 10:20
Yahooニュースによれば、大雪の際の原発事故の際、車の渋滞などの影響で困難となり予定通りの避難計画の実施が危ぶまれている。
福島事故においては、避難の際の混乱で多くの事故関連死傷者が出た。これは、厚労省など関連部局の指示が混乱したためであるが、その前提条件である被ばく基準がＩＣＲＰによる管理基準を採用したことが大きい。管理基準では一般人や放射線職業従事者の年間線量を規定しているが、事故時の特殊な状況における基準とはけた違いに小さい制限値となっている。その根拠も薄弱である。
更に、ＩＣＲＰ基準そのものが、広島・長崎の原爆被ばく者の発がんデータに依拠している。これは、瞬間被ばくによる高線量率被ばくに対する身体影響のデータである。これと、原発事故のような長時間低線量率被ばくでは影響が大きく異なる。放射線がん治療は数十時間に亘る低線量率被ばくなので、健全細胞におけるがん発生は報告されておらず、がん細胞だけが損傷を受ける。
このようなICRP基準に従って、避難計画を立てること自体が大きな問題である。即ち、原爆における被ばく状況と、原発事故による被ばくの混同をICRP自身が犯しており、その前提条件を見直さない限り、福島のように事故関連死は生じるが、被ばくによる身体影響は検出されないという問題が再度生じることになる。
関係者は、ＩＣＲＰ基準の適用という前提条件から見直して避難計画を立案すべきである。
福島事故においては、避難の際の混乱で多くの事故関連死傷者が出た。これは、厚労省など関連部局の指示が混乱したためであるが、その前提条件である被ばく基準がＩＣＲＰによる管理基準を採用したことが大きい。管理基準では一般人や放射線職業従事者の年間線量を規定しているが、事故時の特殊な状況における基準とはけた違いに小さい制限値となっている。その根拠も薄弱である。
更に、ＩＣＲＰ基準そのものが、広島・長崎の原爆被ばく者の発がんデータに依拠している。これは、瞬間被ばくによる高線量率被ばくに対する身体影響のデータである。これと、原発事故のような長時間低線量率被ばくでは影響が大きく異なる。放射線がん治療は数十時間に亘る低線量率被ばくなので、健全細胞におけるがん発生は報告されておらず、がん細胞だけが損傷を受ける。
このようなICRP基準に従って、避難計画を立てること自体が大きな問題である。即ち、原爆における被ばく状況と、原発事故による被ばくの混同をICRP自身が犯しており、その前提条件を見直さない限り、福島のように事故関連死は生じるが、被ばくによる身体影響は検出されないという問題が再度生じることになる。
関係者は、ＩＣＲＰ基準の適用という前提条件から見直して避難計画を立案すべきである。
浴室の紫外線による消毒方法について ― 2023年03月04日 08:58
モーニングショーなどの報道によれば、九州のとある有名温泉旅館では公衆浴場法違反の絡みで社長が交代したそうである。どうもお湯の入れ替えを年に２回しかしなかったようだ。
確かに、お湯の中の細菌類は清潔に保たない場合にはかなり簡単に増殖する。
その細菌を吸い込むことで感染症に罹患する確率が上がる。
先日、肺マック病（非結核性抗酸菌症）になった家人の対応のために、いくつかの対策を行い、有効性があったようだ。(2023年2月22日ブログ記事）
その主な方策はUV-C（高エネルギ紫外線）による浴室消毒である。卓上型の紫外線照射装置で一日15分程度照射する。その間は浴室には立ち入れないが、人感による照射停止装置が付いているので安全性はある。このフィリップス製4200円の簡単な装置により、浴室内が清潔になった。タイル目地の黒ずみがなくなった。クレンザーによる洗浄は不要で、時々液体洗剤で流すだけで十分だ
では、UV-Cの殺菌力、人体への影響はどの程度だろうか。
詳しくは
https://e-dnl.jp/media/UV-QA
に出ているが、1m位置で１５W照射装置の場合、このフィリップスの説明にあるように15分もあれば浴室表面消毒には十分である。目や皮膚に影響があるが、直接照射を受けなければ人体への影響はない。お湯は捨てた状態で照射するので、バスタブ内も綺麗になる。
では、浴槽の底の消毒をお湯を張ったまま行うと想定した場合を考える。温泉の場合は、入浴できない時間は短い方が方が客にとっても望ましい。問題は、水中でどの程度UV-Cが減衰するかである。その実験をした、
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jieij1917/36/3/36_3_89/_article/-char/ja/
の図６によれば2537ｎｍ紫外線で、25㎝の水の透過で線量は半分になる。
即ち、１ｍの水深とすると指数関数的に減衰するので、水表面の約6%の線量となる。（これは核分裂ガンマ線の水中での減衰率と大差ない。）
従って、１ｍ水深の浴槽底の消毒には
15分/0.06＝250分（約4時間）
の照射が必要である。
これだけの立ち入り禁止時間を設けた上、各水面の点から１ｍ以内に照射装置が配置する必要もある。即ち、多くの照射装置と電力が必要である。これでは、お湯の入れ替えをして人力で浴槽を清掃したのほうが経済的だろう。
なお、ひとくちにＵＶ－Ｃと言っても、減衰率の波長依存性が大きい。マウス実験によりＤＮＡに影響しない波長を見つけ、売り込もうとしている装置もあるが、マウスとヒトではＤＮＡ修復機構が異なるので注意が必要だ。
生物の進化の過程で、海中で進化を遂げた生物種が、海中から地上に進出するには、酸素生成、すなわち、葉緑素を持つ植物の進展と上空での酸素の放射線分解で出来るオゾン層の生成による太陽紫外線の遮へいが必要だった。即ち、紫外線や太陽ガンマ線は生物一般に有害だが、オゾン層の遮蔽効果により、海水中から地上に進出できた。その過程で、地表の生物は紫外線、ガンマ線にはある程度耐えられるようになり、免疫ができるようになった。紫外線レベルは緯度に依存し、また、ヒトのこれらの放射線にたいする耐性は皮膚色により変わるので、大航海時代以降は低緯度に移住した白色人種の皮膚がんが問題になってきた、
今や宇宙旅行時代であり、ジェット機による高高度旅行時代でもあるので、宇宙線による被ばく、特に太陽フレアによる瞬間高線量率被ばくが白血病などの増大に影響する。大気圏外でのガンマ線は地表より一桁大きい。
早急に紫外線、ガンマ線の線量率を考慮した被ばく基準の見直しが必要である。
確かに、お湯の中の細菌類は清潔に保たない場合にはかなり簡単に増殖する。
その細菌を吸い込むことで感染症に罹患する確率が上がる。
先日、肺マック病（非結核性抗酸菌症）になった家人の対応のために、いくつかの対策を行い、有効性があったようだ。(2023年2月22日ブログ記事）
その主な方策はUV-C（高エネルギ紫外線）による浴室消毒である。卓上型の紫外線照射装置で一日15分程度照射する。その間は浴室には立ち入れないが、人感による照射停止装置が付いているので安全性はある。このフィリップス製4200円の簡単な装置により、浴室内が清潔になった。タイル目地の黒ずみがなくなった。クレンザーによる洗浄は不要で、時々液体洗剤で流すだけで十分だ
では、UV-Cの殺菌力、人体への影響はどの程度だろうか。
詳しくは
https://e-dnl.jp/media/UV-QA
に出ているが、1m位置で１５W照射装置の場合、このフィリップスの説明にあるように15分もあれば浴室表面消毒には十分である。目や皮膚に影響があるが、直接照射を受けなければ人体への影響はない。お湯は捨てた状態で照射するので、バスタブ内も綺麗になる。
では、浴槽の底の消毒をお湯を張ったまま行うと想定した場合を考える。温泉の場合は、入浴できない時間は短い方が方が客にとっても望ましい。問題は、水中でどの程度UV-Cが減衰するかである。その実験をした、
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jieij1917/36/3/36_3_89/_article/-char/ja/
の図６によれば2537ｎｍ紫外線で、25㎝の水の透過で線量は半分になる。
即ち、１ｍの水深とすると指数関数的に減衰するので、水表面の約6%の線量となる。（これは核分裂ガンマ線の水中での減衰率と大差ない。）
従って、１ｍ水深の浴槽底の消毒には
15分/0.06＝250分（約4時間）
の照射が必要である。
これだけの立ち入り禁止時間を設けた上、各水面の点から１ｍ以内に照射装置が配置する必要もある。即ち、多くの照射装置と電力が必要である。これでは、お湯の入れ替えをして人力で浴槽を清掃したのほうが経済的だろう。
なお、ひとくちにＵＶ－Ｃと言っても、減衰率の波長依存性が大きい。マウス実験によりＤＮＡに影響しない波長を見つけ、売り込もうとしている装置もあるが、マウスとヒトではＤＮＡ修復機構が異なるので注意が必要だ。
生物の進化の過程で、海中で進化を遂げた生物種が、海中から地上に進出するには、酸素生成、すなわち、葉緑素を持つ植物の進展と上空での酸素の放射線分解で出来るオゾン層の生成による太陽紫外線の遮へいが必要だった。即ち、紫外線や太陽ガンマ線は生物一般に有害だが、オゾン層の遮蔽効果により、海水中から地上に進出できた。その過程で、地表の生物は紫外線、ガンマ線にはある程度耐えられるようになり、免疫ができるようになった。紫外線レベルは緯度に依存し、また、ヒトのこれらの放射線にたいする耐性は皮膚色により変わるので、大航海時代以降は低緯度に移住した白色人種の皮膚がんが問題になってきた、
今や宇宙旅行時代であり、ジェット機による高高度旅行時代でもあるので、宇宙線による被ばく、特に太陽フレアによる瞬間高線量率被ばくが白血病などの増大に影響する。大気圏外でのガンマ線は地表より一桁大きい。
早急に紫外線、ガンマ線の線量率を考慮した被ばく基準の見直しが必要である。
ポータブルエアバッグによる衝撃吸収 ― 2023年03月03日 01:37
非常用の浮き輪といえるものが市販されている。
長さ５ｃｍ程度の小さな窒素ボンベと折りたたまれたビニールでできたドーナツを連結したもので、ボンベの栓を開くことで浮き輪状になる。
https://kingii-international.com/
ボンベの栓は梃で一瞬に開くことができる。
この非常用浮き輪を左手首に付けておいてもそれほど邪魔にはならない。これをポータブルなエアバッグとして利用することを考える。
列車事故などで衝撃を感じた瞬間にこの浮き輪を開く。（右手でボンベの栓を開ける。）
雲が良ければ、浮き輪が衝撃吸収材になって、頭への致命的なダメージを防ぐことができる。
これでどの程度衝撃を和らげられるだろうか。
エアバッグや頭部衝撃力の実験例を参考に検討してみた。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/74/747/74_747_1453/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sposun1991/4/1/4_1_29/_pdf
これらから、時速５０キロ程度ならば衝撃力は１０００N程度であり、
頭部骨折の限界平均8000Nよりも一桁小さい。即ち速度と衝撃力が比例すると仮定するならば骨折までは至らずに済む可能性がある。
後は、瞬間的にこのポータブルエアバッグを如何に早く開けるかの訓練をすればよい。
バイク用エアバッグよりは実用性が高いと思われる。
ただ、これらの話も新幹線座席にエアバッグを組み込めば解決されるので、JR各社が早急に開発するのが一番である。
長さ５ｃｍ程度の小さな窒素ボンベと折りたたまれたビニールでできたドーナツを連結したもので、ボンベの栓を開くことで浮き輪状になる。
https://kingii-international.com/
ボンベの栓は梃で一瞬に開くことができる。
この非常用浮き輪を左手首に付けておいてもそれほど邪魔にはならない。これをポータブルなエアバッグとして利用することを考える。
列車事故などで衝撃を感じた瞬間にこの浮き輪を開く。（右手でボンベの栓を開ける。）
雲が良ければ、浮き輪が衝撃吸収材になって、頭への致命的なダメージを防ぐことができる。
これでどの程度衝撃を和らげられるだろうか。
エアバッグや頭部衝撃力の実験例を参考に検討してみた。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaia1979/74/747/74_747_1453/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sposun1991/4/1/4_1_29/_pdf
これらから、時速５０キロ程度ならば衝撃力は１０００N程度であり、
頭部骨折の限界平均8000Nよりも一桁小さい。即ち速度と衝撃力が比例すると仮定するならば骨折までは至らずに済む可能性がある。
後は、瞬間的にこのポータブルエアバッグを如何に早く開けるかの訓練をすればよい。
バイク用エアバッグよりは実用性が高いと思われる。
ただ、これらの話も新幹線座席にエアバッグを組み込めば解決されるので、JR各社が早急に開発するのが一番である。
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