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10月のまとめ(14年)

 どうもこんばんはライネです。

 早いものでもう10月のまとめです。
 つい先日まで暑いと思っていたのに、もうかなり涼しくなっております。
 そろそろコタツ様の出番かもしれません。

 さて、今月は思いもよらない遠回りの日々でした。
 というのも、工業分野を調べていくと、常に物理と化学の高い壁に阻まれたからです。
 工業では最先端の科学的発見をすぐ応用し、実用化していくことが多く、
 単純な工業ならまだいいのですが、いわゆる先端技術が関わってくるような工業を調べるには、
 圧倒的な知識不足の前に太刀打ちできなくなってしまいました。

 無視するわけにはいかないですし、世界の全てを学ぶという目的を叶えるには、
 いつかは真正面からぶつからなければならない分野だと思ったので、
 しばらくは化学と物理の基本的な仕組みを説明していくことになると思います。
 

 今後もどうかお付き合いください。

 エネルギー
  ・地熱発電とは
    石油を使わず、大気にも優しいエネルギーということで、
    日本でも使える地熱発電について調べてみました。

    簡単に言えば石油を燃やして行っていた水の蒸発を、
    地球がもともと持っている熱にやってもらおうというものです。
    このエネルギーは使わないでおいても宇宙に放出されているものなので、
    基本的にはいくら使っても悪影響はないようです。

    まだまだ問題はあるらしいのですが、コストなどの点を除くと、
    強いて言えば火力をコントロールできないところでしょうか。
    
    
  ・月の重力を使った発電  
    まだ重力について正しい理解をしていないので、
    詳しい説明は後回しにしている状況ですが、
    水力発電が地球の重力を使った発電であるように、
    月の重力も発電に使えるようです。


  ・潮汐力とは何か?
    月の重力がいかに地球に影響を与えているか、
    海水や湖の水を見ると、その影響を理解できると思います。
    水に限った話ではありませんが、こういう力を潮汐力と言いました。

    面白いのは月が近い時に水が昇ってくるのは解るのですが、
    月が遠い時にもまた水が昇ってくるという現象ですね。
    こちらについて詳しくは記事をご覧ください。


  ・潮汐力を使った発電
    潮汐力を使った発電について見てみました。
    単純な方法としては海にダムを作ってしまうというやりかた。

    ただ、この方法を行いやすい所というのはもちろん海と陸の境目でして、
    こういうところは漁業も盛んなため、折り合いをつけるのが苦労する様です。
    ついでに私が考えた潮汐力発電も載せておきました。


  ・まだSFなエネルギーたち
    人が想像できることは大概、本当にできる。
    ということで、現時点ではまだ空想でしかないものの、
    アイディアそのものは現実的ないくつかのエネルギーを紹介しました。

    ちなみに、エネルギーに関する基本的な理解として、
    「永久に使い続けることのできるエネルギーは存在しない」
    というのが常識のようです。

    たとえ太陽光であろうと、太陽が永久にあるわけではないし、
    実際宇宙は最終的にはエネルギーが空っぽになるようにできているのだそうです。
    果てしなく遠い先の話で、心配する方がアホらしいのですが。


  ・バイオエタノールとは  
    生物から石油に変わるものを作りだそうという試みです。
    それほど複雑な話ではなく、ようするに菌の力を借りて、
    高濃度のお酒を作り出せれば、何でも良いようです。

    ただし、これをやり過ぎてしまうと食べ物が少なくなるという
    リスクはあります。
    

  ・エネルギーとは、やっぱり火だった。
    当初、エネルギーについて調べる前の予想として、
    エネルギーとは火もしくは熱がほとんどと考えていたのですが、
    重力を除けば、たしかにほとんどがそうでした。

    バイオエタノールにしても、植物が育つには太陽の光(熱)を必要とするので、
    本格的に熱を介さないエネルギーは重力くらいなもののようです。

    将来的には、原始時代から今の時代も含めて、
    「何かを燃やしていた時代」として扱われるのかもしれません。


 工業立地 
  ・今日から工業立地論
    どこに工業が発達するのかについて、
    ウェーバーさんの考えた理論をかみ砕いて説明してみました。
    結論から言えば「儲からないこと、損することはしない」
    という一言に尽きます。


  ・工業にかかるお金とは
    工業では、どうすれば儲かるのか、損をしないのか考えてみました。
    もちろん、売れる商品を作るというのが大前提ですが、
    その商品を売っても、無駄な出費は押さえたいというのは真理です。


  ・原料指向型工業とは  
    まとめると、商品として加工した後に軽くなるもの、
    もしくは材料の部分しか商品にしないもの。
    こういったものをつくる場合は、材料が取れる場所で工業を行うようです。
  

  ・市場指向型工業とは
    原料指向型とは正反対で、むしろ材料が取れる場所から遠い、
    製品を売る場所の近くで工業を行うケースです。
  
    ただし、加工して重たくなるものはありえないので、
    例えばどこでも材料が手に入るもの、
    もしくは都市に近いことそのものが利益につながるもの。
    こういうものがあてはまります。


  ・臨海指向型工業とは
    海の近くで工業が発達するケースです。
    海産物の加工なんかも入ってくるのかもしれませんが、
    むしろこれは、国内では材料が手に入らないものなんかを
    加工するような工業があてはまるようです。

    だったら、他の国でも材料が取れる近くで工業をやればと思ったのですが、
    これには税金にかかわるちょっとした問題があるようです。

    ちなみに臨空港、臨高速(インターチェンジ)指向の工業も含めて、
    交通指向型工業として分類されます。


  ・労働指向型工業とは
    輸送費を節約するという観点でみると材料の取れるところ、
    市場の近く、交通の便の良いところなどがあったわけですが、
    輸送費の節約よりもお給料を節約した方が安いというケースがあります。

    例えば、何十人、何百人もの人を雇って行うような工業がそれです。
    この場合、大都市よりも郊外、そして国民の所得の低い国などがねらい目です。
    

  ・集積指向型工業とは  
    大企業と関連会社が集まることで、輸送費を節約できるというケースです。
    自動車のように、様々な部品を合わせて商品を作る場合、
    こういう立地のしかたをするようです。

    ただしこの方法には難点がありまして、
    中心の大企業の調子が悪くなると、街全体がどんよりしてしまう危険があります。
    また、長年一緒にやっていると、どうしても慣れてしまい、
    「安くて質の良いものをつくるから、遠くても俺の部品を買え!」
    というような野心的な会社になりにくいという問題もあるようです。

 
  ・工業立地の変化はなぜ起きたのか(製鉄業)
    これは古くから工業が発達していた国ならではの現象です。
    ようするに工業が発達し、経済が潤ったことで、
    人件費が高くなってしまったために、国内で材料を取ると、
    高くついてしまうようになるわけです。

    結果、まだまだ人件費の安い国で取った資源を買って、
    そこですぐに製品を作るということで、臨海部に移動したわけですね。 


  ・ボーキサイトからアルミニウムを作るには・前編
   ボーキサイトからアルミニウムを作るには・後編
    これが化学を調べる原因となった決め手です。
    一応、そこそこ調べてはいたのですが、
    私自身が納得していないことを発表するというのはダメだと思いますし、
    せっかくなら基本から全て発表したいので、化学編に入りました。

    ボーキサイトについては、電気分解をするというのがポイントで、
    日本のように電気を輸入した石油に頼っている国では、
    電気代がかかり過ぎて、アルミニウムが作れないのだそうです。

    作れないことはないのですが、作ったところで売り物にすると
    ものすごい値段になってしまって、売れないということですね。


 元素 
  ・原子と元素の違いについて  
    今となってはもう少し具体的な説明ができるのですが、
    元素は抽象的、原子は具体的と言われても良くわかりませんでした。

    今、改めて説明するなら、「元素は同じ数の陽子を持つ原子のこと」と言えば
    わかりやすいかもしれません。
    反対に原子は同じ数の陽子を持っていても、
    中性子の数が違っているもの(同位体)が存在するのでした。


  ・水素(H)
    宇宙で最も一般的な元素が水素です。
    一般的ではあるものの、基本的には中性子がないという
    ちょっと他の元素とは違う性質があるので、なかなか曲者です。


  ・ヘリウム(He)
    ヘリウムは一番内側の電子が丁度満席になっている元素なので、
    あまり他の元素と結びつかないうえに、
    水素の次に軽いという性質を持っています。

    なので、ある時期まで地球上には
    ほとんど存在しないと考えられていたようです。


  ・リチウム(Li)
    順番的にはたくさんあっておかしくないのに、
    数の少ない元素がリチウムです。

    この後に登場するベリリウムやホウ素なども、
    レアメタルと呼ばれています。


  ・電子はどこに行った  
    原子核に一番近い所に置いておける電子の数は2個まで。
    なので、3番目の元素であるリチウムからは2番目の列に電子が入ります。

    一番外側に電子が1個だけという状況は水素と同じなので、
    リチウムと水素は性質的には似ていておかしくないのですが、
    水素には中性子が無いというまたおかしな要素があるため、
    それほど似ていないのだそうです。

    ちなみにまだ説明していませんが、
    次に似た要素を持つ元素はヘリウムとネオンです。
    (一番外側の電子が満席状態)


  ・ベリリウム(Be)・ホウ素(B)
    リチウム、ベリリウム、ホウ素の数が少ない理由について、
    これは恐らく物理学に手を伸ばさなければ解らないのだと思いました。
    まだほとんど触れてもいない物理の壁がどんどん高くなっていきます…。
    

  ・放射性炭素年代測定とは?
    これは最先端の化学知識を応用した技術です。
    たとえば、大昔の生物や植物が生きていた年代を、
    炭素の同位体比を調べる方法で判別できるわけです。

    こういうふうに、複雑なものの理解によって、
    便利な結果に応用できるというのは感動します。


  ・炭素は何故生命の材料になれたのか
    結論から言うと、炭素は様々な形になることができるからです。
    その理由は電子の数にありまして、炭素の電子は6個、
    電子は最も内側が2個なので、炭素の場合は外側に4個という状況です。

    また、今後詳しく説明する予定ですが、
    電子が外側に入るのは最大8個までというルールがあります。

    そして空席はお互いの電子で埋め合う傾向が強いというルールもあるので、
    じつは炭素のように電子が4個入っている状態というのが、
    最もいろいろな形に成りやすいのだそうです。


  ・窒素(N)  
    7番目の元素、窒素です。
    窒素は空気中に沢山あるのですが、これを生物が取り込むには、
    菌の力を借りなければいけません。
    

  ・ハーバー・ボッシュ法とは
    菌の力を使わない窒素の固定化をしたのがハーバー・ボッシュ法です。
    現在ではこの他にも方法があるらしいのですが、
    そう考えても菌の力はすごいと思いました。



 というわけで、来月も元素について見ていきますよ。
 元素について私の質問に答えて下さる方、募集中!
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ライネと申します。
先生の家に居候するラザフォード人です。
現在この世界のことを勉強中。
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記事の真偽は自己責任でお願いします。

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