なぜ核分裂をすると熱が出るのでしょうか?

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お礼日時:2012/5/8 17:20

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これは「物理カテゴリー」の方がいいのでは? めっちゃ強い磁石を触った事があると思いますがS極同士を近づける事なんてできませんよね。めっちゃ反発します。 原子核を想像して下さい。原子核は陽子だけが集まってます。陽子はプラス電荷ですから反発します。それを10のマイナス15乗メートルといった地点まで近づけてるエネルギーっていったい何なんでしょう? それを「大きな力」=「核力」と言います。 原子力発電は「核力」を「核エネルギー」として取り出してます。日本人は「核」と言う言葉に敏感ですので「原子力エネルギー」と言います。 ※自分は病院でMRIを知らず「MRIって何?」と聞いた事あります。「そんなんも知らんのか?NMR(核磁気共鳴)の事や」と言われました。MRIなら「磁気共鳴画像」ですよね。日本と言う国はとことん腐った国だとその時思いました。 ーーー 話を戻して、核分裂の時は核力が放出されます。ウランが核分裂したら220MeVくらいの猛烈なエネルギーが放出されます。そのほとんどが「熱」になります。 燃料棒から出る熱は、核力とは少しだけ違います。放射性物質から出る放射線エネルギーが最終的に「熱」になります。核から出る放射線は0.1~0.5MeV付近が多いように思います。核力からすれば小さなエネルギーですが、放射性物質がウジャウジャ存在してるのならば、総量としてはかなりの熱エネルギーになります。 ※アルファ線は4MeVくらいのエネルギーを持ってます。

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2012/5/5 7:33

結構難しい質問をされますね。 サイトでいろいろと調べられたほうが、勉強になりますよ。 ちょっと違いますが熱エネルギーの放出を見れば似たような現象に、二酸化炭素に電磁波のエネルギーを与え続けると二酸化炭素が吸収出来る量を超えると飽和し、非常に不安定になります。 その時、電磁波のエネルギーの供給を止めると、二酸化炭素は安定なエネルギーレベルに落ち着こうと熱エネルギーを外へ放出します。(そのエネルギーを吸収してくれる元素が必要ですが) 外への熱エネルギー放出に伴い、二酸化炭素の原子は同時に波長が一定の光を放出します。 これがレーザーです。 10cmの厚さの鉄でさえ溶かしてしまうエネルギーが1mmにも満たない幅の光の中に詰まっています。 核分裂も核が壊れる時に熱エネルギーを放出して、別元素になります。 なぜ核が壊れる時に熱エネルギーを放出するのか? 別の回答者さんが説明されています。 別元素も放射線というエネルギーを放出して、なお安定な元素になろうとします。 (これが人体を被曝させるα線、β線、γ線、中性子線などです。) ある科学者によれば10円硬貨を核分裂させることが出来れば、10円硬貨より取り出せるエネルギーで東京都に1週間の電力を供給することが出来るそうです。(余談でした。)

原子核は陽子と中性子がくっついています。 核燃料になるウランなどの重い元素の原子核は、核分裂すると軽い元素2つになります。(他に中性子なども出ます) この核分裂の前後で、原子核をまとめているエネルギーに差がでます。 (重い原子核を保つエネルギー > 2つの軽い原子核を保つエネルギーの合計) この差がエネルギーとして原子核の外に出されます。

炭素を燃やすとなぜ熱が出るのでしょう? それは、炭素と酸素の状態よりも、結合して二酸化炭素になるほうが安定になるからです 安定とはエネルギーが低い状態です 炭素と酸素の状態で持っていたエネルギーを吐き出して、安定な二酸化炭素になるのが燃焼です なぜ核分裂をすると熱がでるのでしょうか? それは核分裂をすると安定になるからです といっても、すべての元素が分裂して安定になるわけではありません だいたい、鉄くらいが境目で、それより重い(原子番号の大きい)元素は、分裂すると安定になる傾向です それより軽い元素は、むしろ融合したほうが安定です したがって、軽い元素は分裂しても熱を出しません (ヘリウムの原子核が特異的な例外なのですが) その他に、分裂後は不安定になるのでそれが基底状態(落ち着いた状態)になるまでにエネルギーを出すというようなこともありますが、最も重要なのは、原子核の安定性が質量数(重さ)によって変わることです