質量欠損って何がなくなったの？

質問

原発事故についての興味からいろいろ読んでいるのですが、ひとつ疑問が。

核融合あるいは核分裂の際に生ずる「質量欠損」は、一体何が「減って」しまったのでしょうか。
まさか素粒子ひとつひとつが小さくなったとは思えませんし。

お分かりだと思いますが、私は文系なので、できるだけ単純な足し算引き算でご教示いただけたら幸いです。

回答No.5

shiara

原子核は、陽子と中性子が集まって出来ています。これらはしっかり結びついていてまったく動かない、というものではありません。核力のポテンシャルは井戸型をしていて、陽子と中性子は、井戸型ポテンシャルの中で自由に動き回っていると考えられます。したがって、陽子と中性子は、運動エネルギーを持っています。これを原子核の外から見ると、原子核の質量は、陽子と中性子の質量の他に、陽子と中性子の持っている運動エネルギーから来る余分な質量を持っています。この余分な質量と運動エネルギーの関係は、よく知られているE=mc^2となります。
核分裂によって原子核が２つに分裂すると、それまで陽子と中性子が持っていた運動エネルギーの一部が、原子核全体の運動エネルギーに変わります。原子核全体としての運動エネルギーが増えるということは、温度が上昇するということです。これが原子炉で発生する熱となります。核分裂した後の原子核は、その原子核を作っている陽子と中性子の運動エネルギーが減っているため、原子核としての質量が減ることになります。これが質量欠損です。

お礼

なるほど！そういうことでしたか。

ではやはり、当初の僕が考えていた予想とは大きく違う、驚きの真実でした。

詳細にわたるご説明、ありがとうございました。