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物理 高校生

物理 原子分野です (3) 解説に 反応前の全エネルギーと 反応で発生したエネルギー(解放されたエネルギー)の和が ヘリウムと 中性子のエネルギーの和となっています なぜこうなるのでしょうか 元々、水素2つのエネルギーがあって、そこから、水素、中性子、解放されたエネルギー ... 続きを読む

104 (2) 陽電子は正の電荷をもち、その質量は電子の質量に等しい。静止し ている陽電子と電子が結合し,陽電子と電子は消滅し,エネルギーの 等しい2個の光子が発生した。この光子1個のエネルギーは [MeV〕 である。 ただし, 1MeV=10°eVである。 原子 105 V (2) 衝突後のヘリウム3原子核の速さVと中性子の速さの比では (2)である。 [MeV] である。 や (3) 中性子の運動エネルギーは (3) (立教大) 153 超高温において, リチウムの同位核1個と重水素の原子核(質量数2) 1個が結合して,2個のヘリウムの原子核 (質量数4) を構成する。 中性 子の質量は 1.0087 [u] 陽子の質量は1.0073 〔u〕, リチウムの同位核1 個の質量は 6.0135〔u] 重水素の原子核1個の質量は2.0136〔u〕,ヘリ ウムの原子核1個の質量は4.0015〔u〕とし, 1 [u] は 931 〔MeV〕に相当す る。 重水素にも陽子と中性子の質量欠損ある (a) 重水素原子核の質量欠損は(1) [u] で, 結合エネルギーは (2) [MeV]である。 (b) 上の反応は次の核反応式で表される。 (3) Li+ KH → (6) X He (5) (7) (c)この反応で失われた質量は (8) | [u] である。 答えは小数点以下 第4位まで求めよ。 (d) この反応で (9) [MeV〕 のエネルギーが放出される。 答えは有効 数字3桁で求めよ。 (東海大) 154" 等しい運動エネルギー 0.26 MeVをもつ2個の重水素原子核Hが 正面衝突して, ヘリウム原子核Heと中性子 in が生成される。これ は核融合反応と呼ばれ、次の反応式で表される。 {H+H→He+ in ただし、中性子,重水素原子核, ヘリウム3原子核の質量は,原子質 量単位で表すと, それぞれ 1,0087 u. 2.0136u. 3,0150uである。 ここで1u=1.7×10kg 1MeV=1.6×10 'J. 光速e=3.0×10m/s とする。 (1) 質量を失うことによって生じたエネルギーは (1) (MeV)である。 (日本)

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物理 高校生

最後の文について質問です。なぜ軽い原子核は核融合を起こしやすく、重い原子核は核分裂を起こしやすいのかがいまいちよく分からないので教えてほしいです。

とう かせい 質量とエネルギーの等価性 アインシュタインの相対性理論によると, 質 量はエネルギーの1つの形態であり, 質量mがエネルギーに転化すると mc2 だけのエネルギーEが発生する。 E=mc2 mc2 は静止エネルギーとよばれる。 ちょっと一言 質量はいわばエネルギーの貯蔵庫。 mc' は鉛筆が一本消滅する と,大都市が吹っ飛ぶくらいの大きなエネルギーだが,原子核反応 というkey がないと貯蔵庫の扉は開かない。なお, 単位は m[kg], c [m/s]ならE[J] だ。単位的には1/2m2と同じこと。 結合エネルギー 質量の大きなものほど静止エネルギーが大きいから,バ ラバラ状態の方が原子核の状態より高いエネルギーにあることになる。 そ のエネルギー差を結合エネルギー ⊿E という。 AE=Am c² 結合エネルギーは質量欠損⊿m と兄弟関係の量だ。 かくりょく ちょっと一言 原子核をバラバラにしようと思うと, 核子間に働く引力 (核力) に逆らって外から力を加え, 引きはがしていくという仕事をしなけ ればならない。この加えた仕事 (エネルギー)が質量という貯蔵庫に 蓄えられ, バラバラ状態の方が重くなるというわけだ。 結合エネル ギーは結合を壊しバラバラにするためのエネルギーだ。 High 結合エネルギーを核子数 (質量数) で割った値⊿E/A を核子1個当たり の結合エネルギーという。 これは原子核の安定性の目安になり、値の大き なものほど安定である。 原子核から核子1個を抜き出せば残りはもはや別 の原子核になるからだ。 たとえば酸素0から陽子1個を取れば窒素 Nに なってしまう。 かくゆうごう 軽い原子核はまとまった方が安定で核融合を起こしやすく, 重い原子核 は分かれた方が安定で核分裂を起こしやすい。

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

トの部分ですが答えが2枚目のようになっていました。同じような問題(3枚目の問2です)では塊からバラバラにしたものを引いていたんですが、よくわからないので教えて下さい

1 原務核に関する以下の問いに答えよ。 計算結果は有効数字2桁で答えよ。 (1) 原子核は, 陽子と中性子からなる。ウラン零Uの原子核は, 陽子と中性子それぞれ何個 からなるか。 (2②) 陽子の質量 久。1.6726X10 "kg 中性子の質量 一1.6749X10 "7kg であり, 金Uの原 子核の質量 44.王3.9019X10 “kg である。 (i) 原子核の質量は, 原子核を構成する粒子 (核子) の質量の和より小さく, この質量の 差を質量欠損という。常Uの場合の質量欠損 447, はいくらがか。 (i) この質量欠損は何ジュールのエネルギーに相当するか。 "ただし, 光の速さ cデ3.00X10'm/s である。 ( 窒Uの核子 1 個当たりの結合エネルギーはいくらか。 (3) 以下の文章の| |を道当な語句や数 値でうめよ。 右図に, 核子 1 個当たりの結合エネル ギーを質量数に対して示す。図からこの エネルギーは, 質量数 《) |の付近で最 も大きいことがわかる。 0e0のEEホリレコニー の大きな原子核では, 核子間の結合は (@G |K. したがって. 原子核はにわれ 6) い。 質量数の大きい (240 あたり レーニーー}) 58U核 1 個が質量数 140 と 95 の2 個の原子核に 9.0 8.5 8.0 ーセミダ性慢 7.5 90 100 110 120 130 140 ③っ上南中詳 O Ns (部分拡大図) らら選トトoOoよののココOo ら の) 原子核が中位の原子核に| |けると, また ける と湖和合ネルギーの|旧9 に相当するエネルギーが放出される。例えば レたとすると, | (ト) |J のエネル 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 人0 貧二時 数 数の小さな (2 あたりの) 原子核が ギーが放出きれることになる。ただし, MeV=1.60X10-“" である。この値をもとに 1 kg の窒Uが完全に上述のよう な同還六をした場合に発生するエネルギーを求める 。 [| の |) が得られる。

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