💡 ヒント:核融合

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

核融合は軽い核どうしが合体して重い核になる反応。鉄(\(A\approx 56\))までは、重くなるほど核子あたりの結合エネルギーが大きくなるので、合体すれば余剰の結合エネルギーが解放されます。

ただし正電荷どうしが近づく必要があるため、クーロン反発に打ち勝つ超高温(≳ 10⁸ K)が必要。これが太陽の中心で起きている反応の正体です。

✏️ 求めるもの

核融合反応式での未知粒子、反応で解放されるエネルギー、質量欠損の計算など。

🔬 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:両辺の \(A, Z\) が合うよう未知粒子を特定
  2. 質量欠損を計算:反応前の質量和 − 反応後の質量和
  3. エネルギーに換算:u 単位なら × 931.5 MeV
  4. 核子あたりで考える:重水素(D)と三重水素(T)は結合が弱く、ヘリウムは強いので融合で安定化
注意

核融合では 2 つの正電荷がぶつかる必要があるので、クーロン反発を超えるため超高温(10⁸ K 級)が必要。地上で制御核融合が難しい最大の理由。