- ベストアンサー
原子力発電と相対性理論
原子力発電の技術には相対性理論に基づいていると聞きました これはいったいどういうことでしょうか? 相対性理論が無ければ原子力の利用は無かったのでしょうか? 相対性理論によって原子力が可能になったのでしょうか? 当方素人です わかりやすく教えてくれる方 お願いします
- imperial
- お礼率66% (99/148)
- 自然環境・エネルギー
- 回答数3
- ありがとう数12
- みんなの回答 (3)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
そうです。相対性理論が無ければ原子力の利用は無かったのです。 私が勉強したのでは、原子核が分解する事を始めて説明付けしたのは、女性物理学者マイトナー女史しです。 どうしてノーベル賞を上げなかったのか、私はあげて欲しかったです。 それは、化学者ハーンが実験で抽出した物質が、あまりにも変わりすぎていたので、説明に悩んでいました。これを見たマイトナー女史は、以前アインシュタインからE=MCxCの計算の仕方を教わっていたことから、この計算式で、陽子(プロトン)の重さの半分が200M[eV]のエネルギーに変身した事を計算して、Uが核分裂してできた物質である事を証明し、当時物理学者の誰もが原子核は分裂する事はありえないと決めていた時に、原子核は分裂し、且つエネルギーを取り出せることを始めて世に証明したのです。 だから、ハーンは他の科学者同様、核分裂しないものと思っていので、自分の実験結果が分からず悩んでいたのです。 それ以後、 ★水素から、ヘリウム、リチウム、・・炭素、酸素、・・と、鉄までは、核子(陽子、中性子)が融合して行くにつれ、エネルギーを放出して核内の核子1個あたりのエネルギーを減らして落ち着く行動が分かり。同時に核内エネルギーが低いほど、核の結合力が強くなる自然の事実も分かりました。鉄がい板安定がわかった。 そして、こちらが、Hの核融合によるエネルギー利用の原理です。 ★鉄からウラニウム(ウラン)Uまでは、核融合する度に、核内の核子1個あたりのエネルギーが増加して質量を増やし、核内結合が不安定になる自然現象がわかり、こちらは、分裂する事によって、エネルギーを放出して、内部エネルギーが低い、2個、或いは何個もの小さい原子核の原子に分裂して落ち着く原理が分かりました。 グラフもできています。 こちらが、Uの核分裂によるエネルギー利用(原子爆弾と、現在の原子力発電)の原理です。 このエネルギーが低くなって落ち着くグラフを、 ★質量欠損の法則とか、★質量減少の法則といいます。 余分でした。
その他の回答 (2)
- SCNK
- ベストアンサー率18% (514/2762)
E=mCC Cは普通は二乗とする。 この式がすべてです。 核融合や核分裂などの核反応が起きると原子に質量欠損が起きます。つまりその欠損分がエネルギーとなるのが原子力です。 相対性理論がなくても、現象が身近にあれば利用したかもしれません。 たとえば化学反応です。火を発見し利用し始めた時の人類は、原子や電子の存在も知らなければ、火が酸化反応であることも知りませんでした。でも文明が始まる以前から火を使っていることは事実でしょう。 もし、たまたま自然界に濃縮ウランやプルトニウムがあったとしたら、人類は臨界事故にもっと早く遭遇したかもしれません。でもそれを利用しようとする知恵者が現れたことでしょう。 逆に、物の燃焼の仕組みが化学的に解明されたのは18世紀です。もし理論が先になければ人類は18世紀まで、火で暖をとることも、ステーキを焼くこともできなかったことになります。 それどころか石器や土器はセラミックですよね。これが酸化珪素などからなることは、人類の歴史からいったらつい最近のことですよ。 DNAやmRNAの仕組みがわかったのは20世紀も半ばです。もし理論が先になければいけないのなら、すべての生物は遺伝の仕組みを使えなかったことになります。 そう考えるといかに人間が理論より経験に頼ってきたかということがわかるでしょう。理論が先というのは、むしろ稀なことでしょうね。
お礼
お礼が遅くなってすいません、今回はレスありがとうございました。 大変に勉強になりました。
- notnot
- ベストアンサー率47% (4845/10256)
下記のようなページに多少情報があります。 相対性理論で示されているのは物質(質量)がエネルギーに変わりうるという理論程度なので、 「原子力発電の技術には相対性理論に基づいている」はちょっとニュアンスが違うかと思います。「原子力発電の原理は相対性理論で示唆された」くらいでしょうか。 実際に原子力の源である核分裂を可能にしたのは下記ページに書いてあるような物理学者たちです。 http://www.google.com/search?num=50&lr=lang_ja&q=核分裂%20発見
お礼
お礼が遅くなってすいません、今回はレスありがとうございました。 大変に勉強になりました。
関連するQ&A
- 相対性理論が正しい根拠について
(1)「相対性理論”でしか”説明できない現象というのは”数多くある”」というのをよくみかけます。その「相対性理論でしか説明できない数多くの現象」というのは、どのような現象なのでしょうか? また、 (2)「相対性理論でしか説明できない数多くの現象」のうちの1つとして、「GPS衛星の”原子時計”の進みが地上よりも速いので・・・」というのをみかけます。 (2-1)なぜ、「GPS衛星の”原子時計”の進みが地上よりも速い」ことが、「相対性理論でしか説明できない現象」なのでしょうか? (2-2)”振り子時計”の進みは、”原子時計”の進みとは逆に、GPS衛星の軌道上よりも、地上の方が速くなるのではないでしょうか?(間違っていたら、すみません)、また、”ぜんまい式の時計” や”電池で動く時計”の進みは、地上とGPS衛星の軌道上とでは、どちらの方が速くなるのでしょうか? (2-3)「時間の進みの速さ」≡「振り子時計の進みの速さ」であるとすれば、「GPS衛星の”原子時計”の進みが地上よりも速い」ことは、「相対性理論でしか説明できない現象」ではないように思うのですが・・・? (2-4)「時間の進みの速さ」≡「原子時計の進みの速さ」であるといことでしょうか?、また、それは、なぜでしょうか? 知っている方がおられたら、教えていただけるでしょうか? よろしくおねがいします。
- 締切済み
- 物理学
- 相対性理論では原爆は作れない。
一般相対性理論は重力に関する理論で、あの有名なE=MC^2によってエネルギーと質量の関係を示しています。しかし、原爆の基本である原子の振る舞いにおいて重力はほとんど関与しておらず、従って原爆を製造するための理論としては一般相対性理論は全く役に立たないと思うのですが。
- 締切済み
- 物理学
- 相対性理論について
1) アインシュタインさんの相対性理論は、すべて正しいのですか? 簡素に、「はい」「いいえ」でお願いします。短い補足なら歓迎です。 2) そもそも、本当に光の速度は決まっているのですか? そのせいで、おかしな現象が起こっていますよね? 簡素に、「はい」「いいえ」でお願いします。短い補足なら歓迎です。 3) アインシュタインさんの相対性理論によって、一体、現存する何が生まれましたか? 例えば、電子レンジとかパソコンとか、知りませんが、 アインシュタインさんの相対性理論が提唱されたおかげでこの世に出来た製品・科学技術があるのなら教えて下さい。 以上よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 相対性理論の「相対性」って??
疑問があったので・・・質問させていただきます。 相対性理論に関して・・・ほとんどよく知らないのですが・・・(苦笑) 相対性理論のネーミングが気になって・・・ 何かと相対している理論なんでしょうか? もしかしてこの質問答えは無いのでしょうか?アインシュタインに聞かなければわからないパターンなのでしょうか? ご存知の方や「こういうこと」ではないか?という方がいらしたら・・・^^)
- ベストアンサー
- 天文学・宇宙科学
- 原子力発電について
原子力発電について 原子力発電についてどのように考えますか?エネルギーの安定供給という面からすると必要だと思います。しかし、原発の廃炉処理や廃棄物処理など問題が全く無いとは言えません。地震大国である日本において原発を乱立させるというのも心配ではあります。危険性が0で無いから原発を僻地に作るのですよね。現状原子力は大きな問題を抱えてはいるが、それに頼らざるを得ない状況にあり、問題は先送りあるいは将来の技術革新に期待する、というのが個人的な原子力発電に対するイメージなのですが間違っているでしょうか?原子力関係は知識があまり無いため電力会社などで原子力計画に携わる方の意見をお聞きしたいです。
- ベストアンサー
- その他(社会問題・時事)
- 原子力発電についてわかりやすい本を教えてください。
お世話になります。原子力発電のことを基礎から最新の技術まで知りたいのですが、わかりやすい本を教えていただければ助かります。素人ですので、あまり専門的な内容ではなく、原発を理解するのに必要なある程度の知識をつけれればと思っています。よろしくお願いします。
- 締切済み
- 自然環境・エネルギー
- 原子力発電が経済的???
現在、火力発電所と、原子力発電所が電気のほとんどをまかなっていますが、経済性からみると原子力発電の方がよいとされていると聞きました。 原子力発電はなぜ経済的なのですか? 火力発電はどこが経済的ではないのですか? どちらも環境リスクが高いと私は思います。 次世代エネルギーとなりうるのはなんだと思いますか? 個人的には太陽エネルギーが次世代エネルギーだと思っていますけど…利用方法までは。。。 原子力も次世代エネルギーとなりうるんでしょうか?
- ベストアンサー
- 環境学・生態学
- 相対性理論に関して3)電子の動く速さ
1)原子を構成する電子はどんな速さで動いているのでしょうか? 多分めちゃくちゃ速いスピードで動いていると思います。とすると電子は相対性理論でいうところの光速に近い場合のゆがんだ空間にいるということになると思いますが、 2)それを実証する何かが発見された、という事があるのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
お礼が遅くなってすいません、今回はレスありがとうございました。 大変に勉強になりました。