💡 ヒント:核分裂

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

\({}^{235}\text{U}\) に低速中性子が当たると不安定な \({}^{236}\text{U}^*\) になり、2 つの中程度の核(Ba, Kr など)と 2〜3 個の中性子に分裂します。質量欠損ぶんのエネルギー(1 反応 約 200 MeV)が放出されます。

放出された中性子が次の U-235 に当たれば連鎖反応。制御すれば原子力発電、暴走すれば原子爆弾。

✏️ 求めるもの

核分裂反応式中の未知粒子、放出中性子数、解放エネルギー、連鎖反応の中性子増倍率など。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 反応式を書く:\({}^{235}_{92}\text{U} + {}^1_0\text{n} \to X + Y + k\,{}^1_0\text{n}\)
  2. A 保存:\(235 + 1 = A_X + A_Y + k\)
  3. Z 保存:\(92 + 0 = Z_X + Z_Y\)(中性子は 0)
  4. エネルギー:\(\Delta m \cdot c^2\) を計算、u 単位なら 931.5 MeV/u を使う
注意

核分裂で出る中性子は高速(約 2 MeV)。低速中性子(熱中性子)でないと U-235 と反応しにくいので、原子炉では減速材(水・黒鉛など)で速度を落とす。