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核融合について教えてください
核融合について教えてください。(興味があるので) 核分裂のエネルギーは、E=mc^2で求まりますが、 核融合のエネルギー公式のようなものはあるのでしょうか。 ウィキペディアでは、「原子核同士がある程度接近すると、 原子核同士が引き合う力(核力)が反発する力(クーロン力) を超え、2つの原子が融合することになる。融合のタイプによって は融合の結果放出されるエネルギー量が多い」とありますが、 「融合する」ということはなんとなく納得できても、「融合の タイプによっては」ということと「融合の結果放出されるエネルギー」 量が多い」というの全然わかりません。 ・たまたま核の種類で、現象が決まるということなのでしょうか? その場合、このたまたまの核というのは公式というものはなく、 全くの偶然のようなものなのでしょうか。 ・なぜ融合の結果放出されるエネルギー量は高いのでしょうか。 単なる素人ですが、よろしくお願いします。 (一応、高校で物理はやりました。大学は理系です)
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核融合も質量欠損によるエネルギーで、公式もE=mc^2です。取り出せるエネルギーは元素の種類によります。人工的にできるのは、技術的に簡単な軽い元素(D、T、He)までです。恒星内部ではFeまで進行しますがそこで止まります(それ以上重い元素にするにはエネルギー吸収になるため)。なおFeより重い元素は超新星爆発によります。
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ΔEの正負ですが、恒星内の核融合では、水素(原子番号1)がくっついてヘリウムになり(原子番号2)、ヘリウムがくっついて(原子番号4って、なんでしたっけ?)・・・、と星は燃料(水素)を燃やして行く。で、最終的には鉄あたりになった時、ΔEは負に転じ、星は燃え尽きる、と何かの本で読みました。そこで重すぎれば、もはや熱膨張もできないので、ブラックホール化すると。
- tanuki4u
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融合前の質量 m1 m2 とし、融合後の質量 m3 としたとき ΔE = m1c^2 + m2c^2 - m3c^2 です。 融合のタイプと言っているのは、 ΔE が マイナスの場合もあると言っているだけ。