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融合反応が発生するのに高温が必要なのに、核分裂は発生しないのはなぜですか?

融合と核分裂の温度要件の違いに気付くのは正しいです。その理由は次のとおりです。

融合:

* 反発力: 融合は、軽い核(水素同位体など)を組み合わせて、より重いものを形成することを伴います。これらの核は正の帯電(陽子)であるため、静電力のために互いに反発します。

* 障壁の克服: この静電反発を克服し、核を強い核力がそれらを結合するのに十分に近づけるには、非常に速く動く必要があります。これには、非常に高い温度(摂氏数百万度)が必要であり、反発を克服するために必要な運動エネルギーを提供します。

* 量子トンネル: これらの高温では、一部の核は、古典的に克服するのに十分なエネルギーがない場合でも、静電バリアを「トンネル」することもできます。これは量子の機械的効果です。

核分裂:

* 不安定な核: 核分裂は、重い核(ウランのような)をより軽い核に分割することを伴います。これらの重い核は、強い核力が陽子間の静電反発よりも弱いため、本質的に不安定です。

* 核分裂トリガー: 重い核を打つ中性子は、その安定性を破壊し、核分裂を引き起こす可能性があります。

* 高温の要件なし: 高温は核分裂の可能性を高める可能性がありますが、反応が発生するためには必要ありません。重い核の不安定性は、核分裂を駆動する主要な要因です。

要約: 融合は、積極的に帯電した核との間の静電反発を克服するために高温を必要としますが、核分裂は重い核の固有の不安定性によって促進され、高温を必要としません。

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