非対称ジメチルヒドラジン(UDMH)について
非対称ジメチル
ヒドラジン、略してUDMHは、
ヒドラジンの誘導体であり、主にロケットエンジン燃料として利用されています。化学的には「1,1-ジメチル
ヒドラジン」とも呼ばれ、無色で透明な液体です。この化合物は、特に加熱時にも安定しているため、ロケット推進
においては重要な役割を果たしています。
UDMHの物理的・化学的特性
UDMHは、
アンモニアに似た臭いを持ち、吸湿性があり、水に非常に溶けやすい性質があります。さらに、UDMHは空気にさらされると、黄色に変色しやすくなります。この特性は、取り扱い時に注意が必要です。また、
常温で気化しやすく、
引火点が非常に低いため(-10度)、取り扱いに際しては高い注意が必要です。
UDMHの用途
UDMHは、特に
ロケットエンジンの推進剤としての用途が広く、さまざまな酸化剤と組み合わせて使用されます。代表的な酸化剤には、
四酸化二窒素や赤煙硝酸、
液体酸素があります。UDMHは、
ヒドラジンに比べて高温下でも安定しているため、
ヒドラジンの代わりに使用したり、混合したりすることが可能です。
この化合物は、特に即応性が求められるミサイルや
人工衛星、
スペースシャトルの
姿勢制御に利用されています。UDMHは自己着火性燃料であるため、酸化剤と混ぜるだけで燃焼を開始します。これにより、高い信頼性が求められるミッション
においても安心して使用できます。ただし、ロケットエンジンの始動時には他の燃料(通常は
ケロシン)に切り替えられることが一般的です。
UDMHの毒性
UDMHは強い発火性を持ち、皮膚や粘膜に対して腐食性があります。さらに、発がん性物質として
国際がん研究機関によってグループ2Bに分類されており、発がん性の可能性があるとされています。日本では、
消防法上で
危険物の第5類(自己反応性物質)に指定されており、
労働安全衛生法では特定第2類物質としても管理されています。このため、UDMHを取り扱う際には安全対策が非常に重要です。
UDMHのロケットエンジンでの使用例
UDMHの利用例としては、以下のようなロケットエンジンがあります。これらは国際的に広く使用されているモデルです。
- - ヴァイキングII、IV、V:アリアン1~4の各段目エンジン。
- - RD-251:ソ連製R-36M ICBMの1段目エンジン。
- - RD-253:ソ連製のプロトンロケットの1段目エンジン。
- - YF-20B:中国の長征シリーズの1段目エンジン。
これに加え、
アメリカ合衆国のMGM-52 ランスおよびフランスのアリアンスペースによる「ヴェガ」の4段目エンジンなど、多くの用途でUDMHが活用されています。
結論
このように、非対称ジメチル
ヒドラジン(UDMH)は、さまざまなロケットエンジン
において重要な役割を果たしている有機化合物です。高温安定性や即応性に優れている一方で、取り扱いには十分な注意が必要な物質でもあります。今後もその特性を活かした進化が期待されます。