日本の総エネルギー消費量はどれくらい？ E＝MC^2から計算してみる：世界を「数字」で回してみよう（14） 環境問題（1/7 ページ）

環境問題の最終回では、まず、日本の1日当たりの総エネルギー消費量を計算し直しました。その結果、“広島型原爆600発分”ということが分かったのです。その他、「日本に必要な電力を全て原発で発電したら、どれくらいCO2が削減できるのか」、「少子化問題を放置した場合、エネルギー消費量はどれくらいになるのか」について、いつものように、電卓とエクセルを使って検証します。

[江端智一，EE Times Japan]

日本のエネルギー消費量を計算し直す

　地球上のほとんどのエネルギー資源は、エネルギーを得るのと同時に、CO₂という後始末に困る地球温暖化ガスを生成します。ところが、このCO₂をこれっぽっちも作り出すことなく、エネルギーを取りだすことのできる、珍しいエネルギーがあります。

　原子力です（発電所の建造過程に発生するCO₂は除きます）。

　原子力エネルギーは、大きく、核分裂反応によるものと、核融合によるものの2つがありますが、ここでは、原子力発電所（原発）の話に関係のある核分裂反応の方の話をします。

　E＝MC²という式をご覧になったことがあるかと思います。これは、アイシュタインの特殊相対性理論から導かれるエネルギーの算出式です（式の導出方法はこちらが分かりやすかったです）。

　簡単に言うと、10円玉の質量（4.5g）を全部エネルギーに変換できたとすると、ざっくり400兆J（ジュール）（0.0045kg×299792458m/s（光速）×299792458m/s（光速）＝404兆4398億3043万1567.938J）のエネルギーになります ―― といってもよく分からないですよね。

　よく使われるのは、広島に落とされた原子爆弾を基準に考える方法ですが、この原爆の爆発力に換算すると、10円玉の質量から変換したエネルギーは、この広島型原爆6.4個分のエネルギーに相当します（404兆4398億3043万1567.938J÷6.276×10¹³J＝6.4）。

　しかし、10円玉の前で、じっと座って何年、何億年待ってもエネルギーに変わるわけではありません。原子力発電所では、ウランとかプルトニウムの中でも、特に原子核の陽子や中性子の数が、普通よりも多いものを使います。

　原子力エネルギーとは、重すぎる元素が、本来のスリムな元素に「ダイエット」したいという性質に「付け込む」ことで得られるエネルギーです。

　ウランやプルトニウムのダイエットは、自分の体重に対してわずか1/1000程度しか行われませんが、たったそれだけでも、膨大なエネルギーを得ることができるのです。

　ところで、日本が1日で消費しているエネルギー（最終エネルギー消費量）は、39.0×10¹⁵Jになります（エネルギー白書 第2部エネルギー動向）。

　これは、広島型原爆600発相当のエネルギーに相当します（39.0×10¹⁵J÷6.276×10¹³J）。つまり、わが国は、計算上、20万人の人間を殺傷した兵器の600倍以上ものエネルギーを、毎日消費し続けていることになるのです（参考文献）。