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核分裂と融合反応で保存エネルギーの原則はどのように見られますか?

エネルギーの保存の原則は、エネルギーを作成または破壊することはできず、ある形式から別の形態に移動または変換されることを示す物理学の基本原則です。この原則は、核分裂反応と融合反応の両方に当てはまります。

核分裂:

* エネルギー入力: 核分裂反応は、ウラン-235のような重い核から始まり、中性子を吸収します。

* エネルギー変換: 不安定な核は2つの軽い娘核に分割され、娘の核、中性子、ガンマ線の運動エネルギーの形で途方もないエネルギーを放出します。

* エネルギーの保存: 核分裂(断片、中性子、ガンマ光線の運動エネルギー)で放出される総エネルギーは、元の核と生成物の質量差に等しく、光の速度(E =MC²)を掛けています。この質量の違いは、エネルギーに変換された「欠落質量」です。

融合:

* エネルギー入力: 融合反応には、重水素やトリチウムなどの2つの光核を一緒に融合することが含まれます。このプロセスでは、正の帯電した核との間の静電反発を克服するために、膨大な量のエネルギー入力が必要です。

* エネルギー変換: 核の融合は、主に新しく形成された核とガンマ線の運動エネルギーの形で、膨大な量のエネルギーを放出し、より重い核を生成します。

* エネルギーの保存: 融合で放出されるエネルギー(製品核とガンマ線の運動エネルギー)は、元の核と産物核の質量差に光の速度(E =MC²)を掛けたものに再び等しくなります。この質量の違いは、エネルギーに変換された「欠落質量」です。

分裂反応と融合反応の両方で

*反応物の総エネルギー(結合エネルギーを含む)は、製品の総エネルギー(結合エネルギーを含む)に等しくなります。

*反応で放出されるエネルギーは、アインシュタインの有名な方程式E =MC²で説明されているように、質量からエネルギーへの変換の結果です。

したがって、エネルギーの保存の原理は、核分裂と融合反応の両方を理解するための基本です。エネルギーは作成または破壊されるのではなく、ある形式から別の形式に変換され、プロセス全体に総エネルギーが一定のままです。

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