デシジュールからメガジュールへの換算

デシジュール（dJ）について

デシジュール は、1 ジュール の 10 分の 1、すなわち 0.1 ジュール にあたるエネルギーの単位です。記号は dJ です。デシメートル や デシリットル とまったく同じ作り方で、メートル法 の正当な一員ですが、どちらよりもはるかに書かれることが少ない単位です。それが指す量は、ふつう ジュール の小数として書かれるからです。

この尺度は体で感じ取れます。100 グラム の りんご が 10 センチメートル 落ちると、およそ 1 デシジュール で着地します。ばね 仕掛けの ねずみ 捕りは数 デシジュール を蓄え、強い指はじきはおよそ 1 デシジュール を放ち、下手投げの小石は数 デシジュール を運びます。ミリジュール から上がってきて、人がエネルギーを かちり という音ではなく押される感触として直に感じ取れる、最初の領域です。

製品安全は、名前こそ使わないものの、この範囲を使っています。玩具の飛び道具の規則は ジュール と ジュール の 10 分の 1 で書かれ、空気式の模擬銃は日本では銃口エネルギー 0.98 ジュール までに制限され、小さな樹脂試験片の衝撃試験は 10 分の 1 の桁で結果を出します。数値は 3 dJ や 5 dJ ではなく 0.3 J や 0.5 J と書かれますが、規制されている量はまさに デシジュール が指すものです。

デシ がほかの単位で生き残ったのは、理屈よりも便利さのためです。デシリットル は 北欧 と スイス と 中欧 の広い範囲で台所の標準の量りであり、立方 デシメートル はまさに リットル です。つまりこの 接頭語 は、ほとんど誰もが使う単位のなかに静かに組み込まれています。デシグラム は薬局や貴金属の取引に現れ、デシベル があるのは、ベル そのものが音を言い表すには刻みが粗すぎたからです。

ジュール には、そうした力のどれも働きませんでした。工学はすでに 1000 倍きざみの 接頭語 に落ち着いており、あとは小数点が仕事をします。0.4 ジュール は 4 デシジュール より書きにくいわけではなく、単位を変えずに 40 ジュール や 4 キロジュール と同じ表に並びます。接頭語 は書く手間を減らすことで居場所を得るものですが、ここでは何も減らしません。

したがってこの単位に出会うのは、たいてい古い文献か、訳された技術資料か、接頭語 の階段をひととおり通す教材のなかです。換算はどちらの向きでも造作もありません。100 倍すれば ミリジュール、10 で割れば ジュール になり、その値はまわりの書き方にそのまま収まります。

1 デシジュール は、0.1 ジュール、およそ 0.0239 カロリー、およそ 0.0000278 ワット時 に等しくなります。

メガジュール（MJ）について

メガジュールは、100 万 ジュール にあたるエネルギーの単位です。記号は MJ です。エネルギーが実験室のなかの量であることをやめ、目に見える物理的な帰結をもつものに変わる、その尺度にあたります。

いちばん分かりやすい手がかりは走っている車です。1500 キログラム の乗用車が時速 100 キロメートル で走ると、およそ 0.58 メガジュール の運動エネルギーをもちます。衝突すれば、そのすべてがどこかへ行かなければなりません。衝撃を吸収する構造はまさにこの数値をめぐって設計されており、車両の安全基準に書き込まれているのが速度ではなく衝突エネルギーであるのはそのためです。

爆薬もここで格付けされます。ダイナマイト 1 本はおよそ 1 メガジュール、TNT 1 キログラム はおよそ 4.2 メガジュール を解き放ちます。TNT 換算は測定値ではなく定義された値なので、メガジュール は化学爆薬とそれ以外のエネルギー解放とのあいだに橋を架け、隕石の衝突や産業事故を、解体用の装薬と同じ尺度で語れるようにします。

人が 1 日に取り入れるエネルギーはおよそ 10 メガジュール で、これは 2400 キロカロリー を反対側から見た同じ数値です。肉体労働も同じ程度です。安静時の代謝を上回る手仕事の 1 日は数 メガジュール、自転車の長い 1 区間ならおそらく 15 メガジュール ほどを費やします。

燃料の質量あたりのエネルギー密度も、この尺度にあります。ガソリン は 1 キログラム あたりおよそ 46 メガジュール、木材はおよそ 16、現代の リチウム 電池はおよそ 0.9 です。この最後の比較、すなわち 50 倍という差こそが、電気自動車が実現しているのに電気飛行機がなお難しい理由を、たったひとつの数値で説明します。

産業と軍事の装置は、蓄えたエネルギーと放出したエネルギーにこの単位を使います。レールガン や電磁投射装置の性能は砲口での メガジュール で示され、はずみ車による蓄電も メガジュール、核融合実験で大型の コンデンサー 群が放出するエネルギーも同様です。

蓄える 技術 を この単位で比べる こと は ためになります。隔たり が とても 大きい からです。ガソリン 1 キログラム は およそ 46 メガジュール、乾いた 木 1 キログラム は およそ 16、リチウム イオン の 電池 1 キログラム は わずか およそ 0.9 で、燃料 の 五十 分 の 一 ほど しか ありません。この 一つ の 比 が、電気 による 飛行 の 技術 上 の 難しさ の 大半 と、電気 自動車 の 重さ の 多く を説きます。逆 に、ウラン 235 を 1 キログラム 完全 に 分裂 させれば およそ 八千万 メガジュール が出て、物質 1 キログラム を まるごと エネルギー に変えれば 九百億 になります。この単位は、接頭 語 を 数 回 変えるだけ で その 全 域 を覆います。

1 メガジュール は、100 万 ジュール、およそ 0.278 キロワット時、およそ 239 キロカロリー に等しくなります。