核エネルギー
かくえねるぎー
【核エネルギー(かくえねるぎー)】
定義
核エネルギーとは、原子核の内部にあるエネルギーであり、原子核が変化するとき(核分裂や核融合など)に放出または吸収されるエネルギーである。
その起源は、原子核内の粒子の結びつき(核力)にある。
イメージ
原子核は、陽子と中性子が強く結びついた状態である。
この結びつきが変化するとき、余分なエネルギーが外に出たり、逆にエネルギーが必要になったりする。
例えば、重い原子核が分裂するときには、大きなエネルギーが放出される。
つまり、「原子核の結びつきの変化によって出入りするエネルギー」と考えると理解しやすい。
数式
核エネルギーは、質量とエネルギーの関係から次の式で表される。
\[E = mc^2\]
ここで、
\(E\) はエネルギー(J)
\(m\) は質量(kg)
\(c\) は光の速さ(約 3.0\times10^8 m/s)である。
原子核では、質量のわずかな減少(質量欠損)が大きなエネルギーとして現れる。
ポイント
- 核エネルギーは質量欠損によって生じる
- 核分裂や核融合でエネルギーが放出される
- 化学反応に比べて、はるかに大きなエネルギーを生む