Question

ドーナツ

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。

原子

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

あ

原子核には存在が安定化する大きさがあり(Feの原子核くらいだったはず…？)それより小さな原子核は集まって大きくなろうとし、逆に大きすぎる原子核は分裂して小さくなることで安定化を図ろうとします。

ドーナツ

なるほど！ありがとうございます！