• ベストアンサー

ウラン

「水素原子を高音高圧にすると核融合反応が起きるが、ウランを高温高圧にしても核融合反応が起きる」という問いに対する答えは×で正解でしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.2

E=Mc^2という相対性理論の式をご存知ですね。質量数A、原子番号Zの原子核の質量をM(M,Z)とします。陽子の質量をMp、中性子の質量をMnとしたときに次の値を考えます。 ΔM=ZMp+(A-Z)Mn-M(A,Z)...(1) これは構成している粒子の質量の和から出来た原子核の質量を引いたものです。これが結合エネルギーに対応します。即ち ΔMc^2...(2) が、この原子核の結合エネルギーです。これをAで割った値 ΔMc^2/A...(3) が、この原子核の核子1個あたりの平均結合エネルギーになります。 この値は、例えば「理科年表」の安定同位体の表にある原子核の質量と、陽子、中性子の質量を知れば計算できます。やってみればわかりますが、軽い元素(水素やHe)は結合エネルギーが低いです。よってこれらは融合してより重い核になった方がエネルギー的に得になります。Feまでは核子1個あたりの結合エネルギーが上がっていきます。そしてFeより重い原子核では逆に結合エネルギーが下がります。ですからUのような核はこれ以上核子が集まるのはエネルギー的に損で、核分裂でエネルギーが放出されます。普通はよって核融合はしない、が答えだと思います。 ただし超重核とかいって重いもの同士をぶつけて一瞬だけ不安定な核を作る研究があります。Uでもこれで超短寿命の核が出来る話があるのかどうかは存じません。

atamakun
質問者

お礼

詳しく解説有難うございます。 私も核融合ではなく核分裂するので×にしました。

その他の回答 (1)

  • Cupper
  • ベストアンサー率32% (2123/6444)
回答No.1

○です そこまで温度と圧力を上げるのは非常に難しいですけどね

atamakun
質問者

お礼

回答有難うございました。

関連するQ&A

  • 原子力発電の代替

    今現在原子力発電所ではウラン等の原子核分裂反応を利用していますが 軽元素を使った核融合炉を使うことは今現在不可能なんでしょうかね? 極高圧、極高温の状態を作らないとダメなのはわかりますが技術的にとかもちろん金銭的にとか・・・ 核分裂と違い いわゆる連鎖反応がないですから原理としては暴走が無いですし炉心溶融の心配も無いはずなんですが・・・あくまで机上ですが

  • 【核融合反応】水素などの軽い原子核を融合してヘリウ

    【核融合反応】水素などの軽い原子核を融合してヘリウムといった重い原子核に変えることで大きなエネルギーが発生するのはどういう理屈ですか? 水素から原子炉の核融合反応に使われて原子力発電所になるのですか?

  • 原子核反応について

    教えてください。過程もお願いします。 2個の重水素核の核融合によりヘリウム原子核が生成される原子核反応について答えよ。 ただし、重水素原子核およびヘリウム原子核の質量は、それぞれ、2.0140u、4.0026u とし、光速度はc=3.0×10^8[m/s]、1原子質量単位は1u=1.66054×10^-27[kg]である。また、1[eV]=1.602×10^-19[J]とする。 (1)この核融合反応における質量欠損をkg単位で、また、発生するエネルギーをeV単位で求めよ。 (2)1gの重水素がすべて核融合をおこしたときに発生するエネルギーをJ単位で求めよ。

  • 石炭火力発電からのウラン・トリウム

    http://www.nifs.ac.jp/pr/hayawakari/motto.htm 核融合を易しく解説したサイトで、「核融合炉炉の安全のはなし」のグラフのなかの「石炭火力発電からのウラン・トリウム」がどうしてもわかりません。 ウランやトリウムを燃やすのは原子力発電所だと思っていたので、どうして石炭火力発電からの、なのかが理解できません。

  • 太陽の中心て?

    息子に聞かれました。 息子『太陽の真中て?』 私 『核融合起こしてるんだよ』 息子『核融合て?』 私 『水素原子が高速でぶっかていて、光を作ているんだよ』 息子『じゃあ、水素て言う石なんだね』 私 『・・・』 調べてみましたが、核融合(4つの水素原子核から1つのヘリウム原子核を合成する反応)までしか解りません。現段階では、水素原子はどのように発生してるかは解明されていないのでしょうか?

  • 核融合の疑問

    核融合には高温高圧の状態が必要だと言いますが、高圧が必要なことに疑問があります。 核融合は高速で原子核同士がぶつかればいいんですよね。高圧にした場合原子核同士の衝突頻度は上がりますが衝突速度が上がるわけではありません。大事なのは衝突速度ですから核融合が起きる速度になる温度にすれば圧力なんて関係ないんじゃないですか?

  • ウラン236について

    専門知識のない一般人です。 原子力発電の文献をあさっていてわからなくなってしまいました。 ウラン235に中性子をぶつけるとウラン236になって、 ウラン236が核分裂し中性子を2~3個放出する、で正しいでしょうか。 電気事業連合会HPのウランの核分裂の図解を見ると、 http://www.fepc-atomic.jp/thumbnail/zumen/cycle-15-uran.html 核分裂の後にウラン236ができる、という解説に見えてしまうのですが どう解釈すればよいのでしょうか。

  • 地球の内部は?

    太陽の内部では、高温高圧で大量の水素が核融合反応を起こしているそうですが、地球の内部でも同じような現象が起こっているのでしょうか? できれば解りやすく解説されているページやサイトも合わせて教えて下さい。

  • 地球内部に高温のマントルができる原因は?

    太陽の高熱は水素原子核の核融合が原因だと教わりましたが地球内部が高温になるのはなぜでしょうか。

  • 重い元素はどうやって出来たのでしょうか?

    原子番号1の水素から原子番号4のベリリウムまでは、ビッグバン直後に出来たとのことで、 原子番号5のホウ素から原子番号26の鉄までは、星の核融合で出来たとのことですが、 それでは、原子番号27のコバルトから原子番号92のウランまでの元素はどうやって出来たのでしょうか?