昨日の記事で「眉唾」と書いてあった63Ni原子力電池についてみてみましょう。63Niは62Ni（安定同位体）に中性子を照射するとできるそうです。β崩壊で電子を出して63Cu（安定同位体、天然の銅の60%を占める）に変わるので、壊変後は安定です。ベータ線（電子）のエネルギーも平均17keV、最高66keVなので低エネルギーの部類に入ります。反射高速電子線回折(RHEED)のエネルギーが20keVなので、それを超小型（物質のみ）で作れるのは魅力的で、ガスクロマトグラフィ、帯電防止装置、遮蔽能力を測定する厚さ計などに使われています。密封線源の場合は管理が緩いですが、紛失すると届け出が必要です。壊れてむき出しの状態でバラバラになり体内に取り込んだりすると内部被ばくを起こすので、自由に扱えるわけではありません。例えば無くした場合は下記のように広報されます。所定の報告をしなかったり嘘の報告をした場合は、「放射性同位元素等規制法」違反で1年以下の懲役または100万円以下の罰金が科されます。
https://www.nra.go.jp/activity/bousai/trouble/houkoku/00000161.html
https://laws.e-gov.go.jp/law/332AC0000000167#Mp-Ch_4-At_31_2
https://laws.e-gov.go.jp/law/332AC0000000167#Mp-Ch_9
放射性同位元素には届け出が要らない量（下限数量）というのがあって、63Niは10^8Bq、それ以下は届け出が要りません。それ以上は届け出が必要で、無くすと報告義務があり、その1000倍を超える10^11Bqになると所持に原子力規制委員会の許可が必要になります。さて、10^8Bqでどのくらいの電力が作れるでしょうか。Bq（ベクレル）は、1秒あたりの壊変数なので、1秒当たり17keVの電子が10^8個出ます。
1710^3[eV]10^8*1.6×10^-19[J/eV]=2.7×10^-7[J]、これが1秒あたりなので、0.27μW(マイクロワット）です。1000倍までが届け出制なので270μWまでが日本では届け出制、それ以上は許可制です。
中国のBetavolt社の発表では100μWの電池ができたということなので、日本では届け出と全数管理が必要な機器になります。1Wのものを作ると言っていますが、それは1÷(0.27×10^-6)×10^8=3.7×10^14
[Bq]=370TBq(テラベクレル)となり、厳重に梱包しないと輸送できない量です。
63Niの半減期は100.1年なので、1秒あたり1÷100.1÷365÷24÷60÷60=3.2×10^-10の割合で壊れます。すなわち、1W出力の63Ni原子力電池は3.7×10^14[Bq]÷(3.1×10^-10)=12×10^23個の原子=2モルとなり、63Niの必要量は126gとなります。ニッケルの比重は8.85g/cm3なので、14cm3の体積、一辺2.4cmの立方体となります。これで100年もつので、小さいと言えば小さいですが、原子力規制委員会の許可がないと所持できないものになります。届け出不要な0.27μＷならばたくさん売ってもいいかもしれませんが、センサー電源としてもかなり非力で、電波を飛ばそうと思うと蓄電して間欠的に使うことになります。これがビジネスとして成立するでしょうか？火災報知器などの用途はあるでしょうが、私としてはあまり世の中に出回って欲しくないです。
英語は、https://www.nra.go.jp/english/legislative/acts.html から。
Atomic Energy Basic Act 原子力基本法 act は「法」の意味もあります。
Act on Prevention of Radiation Hazards due to Radioisotopes 日本語では 放射性同位元素等規制法 になっています。
The Government of Japan hereby promulgates the Act on Prevention of Radiation Hazards due to
Radioisotopes, etc.
promulgate プ「ロ」マるゲイト 公布する
CONTENTS 目次
Chapter I. General Provisions (Articles 1 and 2) 第1章 総則 （第1条および第2条）
Chapter III. Obligations, etc. of Permission or Notification User, Notification Dealer, Notification Lessor,
Permission Waste Management Operator, etc. (Articles 12-8 through 33-2) 許可届出使用者、届け出販売業者、届け出賃貸業者、許可廃棄業者等の義務など
Chapter IV. Radiation Protection Supervisor (Articles 34 through 38) 放射線防護監督者と訳したいですが、日本語の法律では「放射線取扱主任者」 です。
Chapter VII. Penal Provisions (Articles 51 through 61) 罰則
Chapter VIII. Release, etc. of Foreign Vessels Subject to Security Money, etc. (Articles 62 through 66) 外国船舶にかかわる担保金等の提供による釈放など
※法律用語は難しいですが、面白いですね。 provision, article, act, penal, promulgate などは覚てもといいと思います。