💡 ヒント：核反応と核エネルギー

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

核分裂・核融合などの核反応で放出されるエネルギーは、すべて「質量がエネルギーに変わる」というアインシュタインの式 \(E = mc^2\) で計算できます。

計算手順は決まっています：

  1. 反応前の質量の合計と反応後の質量の合計を比べる
  2. 差分が質量欠損 \(\Delta m\)（\(\Delta m > 0\) なら発熱反応）
  3. \(E = \Delta m \cdot c^2\) でエネルギーを求める

核分裂（²³⁵U + n → 軽い核2個 + 数 n）は 1 回約 200 MeV、核融合（4¹H → ⁴He）は1 回約 27 MeV。スケール感を覚えておくと検算に便利。

✏️ 求めるもの

核反応で放出されるエネルギーを MeV 単位で求める。質量欠損 \(\Delta m\)〔u〕に 931.5 MeV/u を掛けるのが定石。

🔬 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. 反応式と各核の質量を整理：反応前と反応後を u 単位で書き出す
  2. 合計を計算：左辺の和、右辺の和（粒子も含める）
  3. 差を取って質量欠損を求める：\(\Delta m\)〔u〕
  4. エネルギーに変換：\(\Delta m\) × 931.5 MeV/u
  5. 結果のスケール感を確認：核分裂なら 200 MeV 前後、核融合なら数 MeV〜数十 MeV になっているか
注意

核反応のエネルギー単位はふつう MeV（メガ電子ボルト）で表します。J で答える場合は \(1\,\mathrm{eV} = 1.6 \times 10^{-19}\,\mathrm{J}\) を使って換算。「u を kg に直してから J で計算」も可能ですが、桁が大きく扱いにくいので u → MeV のルートが楽です。