メガジュールからデカジュールへの換算

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。

デカジュール（daJ）について

デカジュール は、10 ジュール にあたるエネルギーの単位です。記号は daJ です。ジュール の 倍量 単位のなかでもっとも書かれることが少ないのですが、それは量そのものが縁遠いからではなく、デカ が メートル法 全体でもっとも使われない 接頭語 だからです。単位そのものを覚えるより、その事情を知るほうが役に立ちます。

この量は、物理のなかでもとりわけ思い描きやすいものです。1 キログラム の砂糖の袋を 1 メートル 持ち上げる仕事は 9.81 ジュール、つまりほぼちょうど 1 デカジュール です。心臓は 1 拍あたりおよそ 1 ジュール を出しますから、10 拍ぶんにあたります。英国で免許なしに持てる空気銃の弾は最大 16 ジュール、1.6 デカジュール 余りを運びます。いずれも、体が努力として直に理解できる量です。

デカ が日常に生き残っているのは数えるほどの場所で、そのほとんどが質量に関わります。オーストリア、ポーランド、ハンガリー、チェコ の地では、総菜売り場がいまも デカグラム で量り売りをしており、客は 200 グラム ではなく 20 デカ の ハム を頼みます。デカニュートン は 綱 や 索 の格付けに、フランス では 牽引 能力に使われます。ちょうど 1 キログラム の重さに近いからです。

それ以外の場面では、この 接頭語 はただ負けました。工学は 1000 倍きざみに整えられ、キロ が基本単位のすぐ上に座ります。そうなると、2 桁の数字がすでによりよく果たしている仕事のほかに、デカ にすることは残っていません。40 ジュール と書くほうが 4 デカジュール より短く、暗算なしに 400 ジュール や 4 キロジュール と同じ表に正しく並びます。

名前は違っても、この尺度そのものは知っておく価値があります。人のひとつひとつの動作の尺度だからです。球を投げる、重い扉を閉める、満杯の やかん を こんろ に載せる、弓を引く。どれも数十 ジュール を要します。包装材や保護具の衝撃試験もここで定められ、空気銃や工業用の 打ち込み 工具に関する規則のエネルギー上限も同じ範囲に書かれます。

文書のなかで デカジュール に出会ったら、どちらの向きにも 1 手で換算できます。10 倍すれば ジュール、100 で割れば キロジュール です。どちらの形も正確で、今日の仕様書のほかの数値と そろう のは ジュール の形のほうです。

1 デカジュール は、10 ジュール、およそ 2.39 カロリー、およそ 0.00278 ワット時 に等しくなります。