Question

りんご

この問題の(2)についてで、発生したエネルギーはすべて運動エネルギーに変わるなどと書いてないのに、それ前提で計算をしているのですが、それは書いてないけど、なんとなく察するべきことなのでしょうか？

64 原子核
静止している原子核Xに粒子 a が衝突して原子核Yと粒子bがで
きる核反応をX+a → Y+b+Q と表す。ここでQは反応のQ
値と呼ばれ,反応の前後の質量変化に相当するエネルギーである。す
なわち, 粒子 a および b の質量をma, mb, 原子核XおよびYの質量
Q= (mx+ma)c-(my+mb) である。
を mx, my とすれば,
Q >0の場合は発熱反応であって, Xにa がゆっくり衝突しても核
反応が起こる。一方, Q < 0 の場合は吸熱反応であって, a の運動エ
ネルギーによってエネルギーを補給しなければ核反応は起こらない。
このために必要なa の運動エネルギーの最小値をこの反応の(エネル
ギー) しきい値という。
I 次の発熱反応について考えよう。
‘Li+n→ α+[ア+Q
ここでLi, 中性子n,α粒子およびアの質量はそれぞれ
6.0135u, 1.0087u, 4.0015u, 3.0155u である。ただし, luは
3 × 102 MeV のエネルギーに相当する。
ア | の原子核は何か。 また、この反応のQ値は何 MeV か。
(2)十分遅い n が静止している Li に衝突して核反応が起こるとき,
α 粒子の運動エネルギーを求めよ。
Ⅱ 核反応が吸熱反応である場合のしきい値を求めてみよう。 そこで,
粒子 a がちょうどしきい値に等しい運動エネルギーをもって静止
している原子核 X に衝突するとしよう。 このときのaの速さをU
する。
(3)衝突直後, a は Xと一体となり, (ma+mx) の質量をもつ複合核
を作る。a の運動エネルギーから, 複合核の運動エネルギーを差
し引いたものを4Kとする。 AKをma, mxおよびva で表せ。
(4)この4Kが複合核に余分に蓄えられたエネルギーであり,複合
核が短時間後に原子核 Yと粒子bになるとき,質量の不足分は
⊿Kでちょうど補うことができる。 この反応のしきい値をQ, ma
およびmxで表せ。
(広島大)

(2)静止状態からの分裂だから,運動エネルギーの比は質量の逆比となる。
4He とH だから
3
a:
4.8×
≒2.1 [MeV]
4+3

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ものぐさ

eVの定義が電気素量 e の電荷を持つ電子が 1 V の電位差の 間で加速されて得る 運動エネルギーの大きさ
なので生じるエネルギーをeVで出せっていってるのとほぼ同じですね

りんご

すいません、まだ分からないのですが、もう少し詳しく教えていただくことは可能でしょうか……？？申し訳ないですm(_ _)m

ものぐさ

運動エネルギーに変わるって考えで大丈夫です。
温度とかが上がるみたいに考えているのかもしれませんが結局粒子スケールだと温度のようなものも運動エネルギーと同じでようなものです

りんご

なるほど！納得しました！丁寧に答えていただきありがとうございました！