令和6年度 大気特論 問10は、示されたNOの生成反応式の説明に関する問題です。正しいものを選びます。
提示された反応式は、酸素分子が高温で原子状酸素に解離し、その酸素原子が空気中の窒素分子を攻撃してNOを生み出していく連鎖です。これは燃焼用空気中の窒素が高温で酸化されて生じるサーマルNOxの生成過程で、提唱者の名からZeldovich（ゼルドビッチ）機構と呼ばれます。引っかけの核心は、NOxの呼び名が3つ混ざって並ぶ点です。燃料中の窒素分に由来するフューエルNOx、火炎面で速やかに生じるプロンプトNOxと取り違えないことが分かれ目になります。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(4)
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | この反応は空気中の窒素を起源とするサーマルNOxの機構です。燃料中の窒素に由来するフューエルNOxとしている点が誤りです。 |
| (2) | ×（誤り） | フューエルNOxとする点も、生じるNOxをプロンプトNOxと呼ぶ点も、いずれもこの反応の説明として誤りです。 |
| (3) | ×（誤り） | サーマルNOxとした点は正しいものの、生じるNOxをプロンプトNOxと呼んでいる点が誤りです。 |
| (4) | ○（正しい） | 空気中の窒素が高温で酸化して生じるサーマルNOxの機構であり、提唱者名からZeldovich機構と呼ぶ、正しい記述です。 |
| (5) | ×（誤り） | サーマルNOxとした点は正しいものの、示された3式の基本機構は拡大Zeldovich機構ではなくZeldovich機構なので誤りです。 |
この問題は誤りでなく正しいものを選ぶ形式なので、正答の選択肢(4)を確認します。示された反応は、酸素分子が高温で原子状酸素へ解離し、その酸素原子が空気中の窒素分子を攻撃してNOと窒素原子を生み、続いて窒素原子が酸素分子と反応してさらにNOを生むという連鎖です。窒素の供給源が燃料ではなく燃焼用空気である点がサーマルNOxの特徴で、この機構を提唱者の名からZeldovich機構と呼びます。他の選択肢が掲げる「フューエルNOx」「プロンプトNOx」「拡大Zeldovich機構」はいずれも別の概念を当てはめた引っかけです。
空気中の窒素が高温で酸化して生じるNOxの呼び名と、その機構名は？
サーマルNOxで、機構はZeldovich機構です。提示された酸素原子が窒素分子を攻撃する連鎖がこれにあたります。
フューエルNOxとプロンプトNOxは、それぞれ何に由来する／どこで生じるNOx？
フューエルNOxは燃料中の窒素分に由来するNOx、プロンプトNOxは火炎面で速やかに生じるNOxです。サーマルNOxと取り違えないことが分かれ目です。
この問題に関連する用語解説
出典
※ この記事の確認日：2026年6月