【名探偵コナン】mriのクエンチとは?化学的に紹介!

みなさんこんにちは。

名探偵コナンの緋色の弾丸がTV初公開されてクエンチがトレンド入りしてますね!

気になるのでアニメで出てきたmriのクエンチを化学的に紹介したいと思います!

  • MRIとクエンチとの関係は?
  • クエンチはどうなる?
  • コナンの内容は起こる?

これらについてまとめます↑

※下記は厳密な説明ではありませんのでご了承ください!

目次

MRIとクエンチとの関係は?

名探偵コナンの緋色の弾丸を見た人は気になりますよね!

クエンチって何なのか調べてみました。下記はwikiから抜粋しました。きっと何を話してるか分からないと思います。

理解出来ない方は、読み飛ばしてください!

クエンチ (quench) は超伝導コイルの一部が超伝導状態から抜けて通常伝導状態に切り変わった時に発生する。

これは臨界電流に到達したり、磁場の転向頻度が急激すぎて渦電流の結果として生じる発熱のため、または微小な線材の動きによる摩擦による発熱などにより起こる。

このため、超伝導体の性能通りの磁石を製作するには高度な巻き線技術が必要である。

微小な部分で超伝導が破れると、その部分が急激なジュール加熱の原因となり周辺温度を上げ、そのためさらなる超伝導の破れが生じ、急激に磁石全体が常伝導となる。

これを放置すれば巨大な爆音を伴って急激に極低温冷却液が沸騰する。

局所的な発熱や大きな物理的な力を受けて部品が壊れることがあり、磁石そのものも焼損することがある。

引用:wikipedeia

はい、何言ってるか分からないですよね。

少しかみ砕いて話します!

超電導とは・・・

そもそも、超伝導って何?って話ですよね。

とっても難しいのですが、みなさんコイルって知ってますか?
イメージこんなやつ↓

要は超簡単に説明するとMRIにもこんなコイルのでっかいバージョンが入っているわけですわ!

そのコイルを液体ヘリウムによって‐269℃の絶対零度近くまで冷却することにより超伝導状態になりそうでうす。

そして、超電導状態になると、中の電気抵抗が0になるので大電流を流すことが可能になります。

その結果、強い磁場が作られます!

MRIの診断を受ける時、金属外すのはこれが理由です。磁場が強いので磁石のようにくっついちゃいますしね!

超電導が保てなくなると・・・

何かの原因で超電導状態が保てなくなった場合どうなるでしょう。

その時、電気抵抗を0に維持できなくなります。

あれ、抵抗、電流難しくなってきた・・・・(笑)

いやいや、簡単です。抵抗が増えればもっと電流を流そうとします。
※簡単に言うと、何か邪魔が合って水が出なくなったから、もっと水出そうみたいな感じです。

そうなると、大電流が発生して、その電流の一部が熱として外部に逃げていきます。

イメージで話しますが、スマホが熱くなりますよね?

イメージはあんな感じかなと思います。

この熱でMRIの中にある液体ヘリウムは気化してしまうわけです。そうなると、液体ヘリウムはヘリウムガスに変化します。

これが大問題💦

気化したヘリウムガスは約700倍に膨張します。この結果、周りの酸素が急激に減ってしまいます。

これがクエンチと呼ばれる現象です。

※イメージがつかめるような説明なので詳細は少し異なるかもしれません。

クエンチはどうなる?

超伝導線で巻かれたコイルが液体ヘリウム槽の中にあり、永久電流によって強磁場を保持する仕組みになっています。

クエンチとは磁場消失の事で、液体ヘリウムが爆発的に蒸発してしまう現象です。実際こんな感じになります↓

https://www.youtube.com/watch?v=LtsFAGjeDDc
出典:https://www.youtube.com/watch?v=LtsFAGjeDDc

名探偵コナンの緋色の弾丸ではこれが室内で起こったのだから大ごとです!

これによっておこる事は、周辺の酸素濃度をいっきに低下させるため、周囲にいた人は酸素欠乏で死に至る可能性もあります。

クエンチはMRIやNMRでは大事故で発生すると素受け月の復旧作業が必要です。

名探偵コナンの内容は起こる?

名探偵コナンの緋色の弾丸でもクエンチが話題になっていますね。

MRIのクエンチであれば原理上はあり得るのでアニメの内容も間違いはなさそうな気がします。

しかし、病院全体の排出機能が停止するなどが発生したら病院自体も再起不能かもしれないので、もしかしたら病院は二度と営業出来ないかもしれないですね(笑)

それにしても名探偵コナンも面白い内容を使いますよね。今後も楽しみです!

 
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