このマイナスはなぜついているのですか？

必解 148. <原子核> 原子核の性質に関連する次の問いに答えよ。 質量数 A,原子番号Zの不安定な原子核Xが原子核Yにα崩壊した。 初め原子核Xは静止 していた。原子核 X, Y, α 粒子の質量をそれぞれ Mo, M, m とする。 ただし, Mo> Mi+m である。また,真空中の光の速さをcとせよ。 (1) このα崩壊で発生する運動エネルギーを求めよ。 (2) α粒子の運動エネルギーを求めよ。 (3)α崩壊でつくられる運動エネルギーKのα粒子を金箔 (Au) に大量に当てたところ,α 粒子の大部分は金箔を素通りして直進したが、 ごく一部は Au 原子核に散乱された。α粒 子は Au 原子核に比べ十分に軽く, Au原子核はα粒子を散乱するときに動かないものとす る。α 粒子と Au 原子核が最も近づいたときの距離を求めよ。 ただし,電気素量を e, 静 電気力に関するクーロンの法則の定数をん とせよ。 また, 初めα 粒子は Au 原子核から十 分に離れていたので, そのときの無限遠点を基準にした静電気力による位置エネルギーは 0 とみなすものとする。 天然の放射性元素ウラン 288U, ウラン23Uは放射性崩壊する。 (4) 292U 原子核がn回のα崩壊とん回のβ崩壊を経て, ラジウム Ra が生じた。 n とんを求 めよ。 (5)23Uの半減期を 7.5×106 年, 2Uの半減期を4.5 × 10 年とする。 現在, 地上における 28Uと282Uの天然の存在比は1:140 である。 4.5×10 年前の存在比を求めよ。 (6)292U 原子核1個が遅い中性子との衝突により核分裂するとき, 2.0×10℃eVのエネルギ ーを放出するものとする。 毎秒1.1×10-7kgの2U が核分裂するとき, 1秒間に放出され るエネルギーをJ (ジュール)単位で求めよ。 ただし, 電気素量 e=1.6×10-19C, アボガド [19 大阪市大〕 ロ定数 NA=6.0×1023/mol, 28Uの1mol当たりの質量を235g とする。

このような問題でどっちを割ればいいのか分からなくなってしまっていつも間違えます。やり方などありますか？

である。 に相当する。 は,石油 1.8 × 10°g e-lo e-lo である。 問2 0 Tara 物理基礎 問4 次の文章中の空欄 ア • イ に入れる語と数値の組合せとして最も 適当なものを,後の① ⑧のうちから一つ選べ。 104 原子力発電においてはウラン235Uが, ア |する際に生じるエネルギーを -fi利用している。1gの石油から得られるエネルギーがおよそ4.4 × 10J 1g のウラン235Uから得られるエネルギーがおよそ8.1 × 10J とすると,1g の ウラン235Uは石油 イkgに相当する。 ア イ 大① 核融合 1.8 4.4×10 ② 核融合 18 ③ 核融合 180 ④ 核融合 ⑤ 核分裂 1.8 1800.4.4. A. 1 x fotoy 106 ⑥ 核分裂 18 にな ⑦ 核分裂 180 ⑧ 核分裂 1800 0.57 Q (a) (b) C 40

最後の文について質問です。なぜ軽い原子核は核融合を起こしやすく、重い原子核は核分裂を起こしやすいのかがいまいちよく分からないので教えてほしいです。

とう かせい 質量とエネルギーの等価性 アインシュタインの相対性理論によると, 質 量はエネルギーの1つの形態であり, 質量mがエネルギーに転化すると mc2 だけのエネルギーEが発生する。 E=mc2 mc2 は静止エネルギーとよばれる。 ちょっと一言 質量はいわばエネルギーの貯蔵庫。 mc' は鉛筆が一本消滅する と,大都市が吹っ飛ぶくらいの大きなエネルギーだが,原子核反応 というkey がないと貯蔵庫の扉は開かない。なお, 単位は m[kg], c [m/s]ならE[J] だ。単位的には1/2m2と同じこと。 結合エネルギー 質量の大きなものほど静止エネルギーが大きいから,バ ラバラ状態の方が原子核の状態より高いエネルギーにあることになる。 そ のエネルギー差を結合エネルギー ⊿E という。 AE=Am c² 結合エネルギーは質量欠損⊿m と兄弟関係の量だ。 かくりょく ちょっと一言 原子核をバラバラにしようと思うと, 核子間に働く引力 (核力) に逆らって外から力を加え, 引きはがしていくという仕事をしなけ ればならない。この加えた仕事 (エネルギー)が質量という貯蔵庫に 蓄えられ, バラバラ状態の方が重くなるというわけだ。 結合エネル ギーは結合を壊しバラバラにするためのエネルギーだ。 High 結合エネルギーを核子数 (質量数) で割った値⊿E/A を核子1個当たり の結合エネルギーという。 これは原子核の安定性の目安になり、値の大き なものほど安定である。 原子核から核子1個を抜き出せば残りはもはや別 の原子核になるからだ。 たとえば酸素0から陽子1個を取れば窒素 Nに なってしまう。 かくゆうごう 軽い原子核はまとまった方が安定で核融合を起こしやすく, 重い原子核 は分かれた方が安定で核分裂を起こしやすい。

至急 核融合はバラバラの物がくっついて質量欠損するのは分かりましたが 核分裂の場合でも質量欠損するのはどうしてですか？ 誰か教えてください！

（３）の問題 質量数とアボガドロ数を用いた計算のしかたがわかりません 僕のノートのように計算しては行けないのですか？

反応の前後で減少した量を GM とすると、 JM (反応) - 反応後の質量) AM= (26.9744+1,0087) -(23.9849+4.0015) =-3.3×10 u (2) (1) JMが負となったので、反応後の質量 leV=1.60×10-19Jなので, 4.92×10-13 1.60×10-19 指針 反応前後での質量の減少を⊿M とす ると, 4M2 のエネルギーが放出される。 (3) では, Uの原子数を求め, エネルギーを計算する。 (1) 反応前の質量の和は, 234.9935+1.0087=236.0022u 反応後の質量の和は, 139.8918+92.8930+3×1.0087=235.8109u =3.07 x 10°eV=3.07MeV 3.1 MeV のエネルギーが吸収された。 基本例題88 ウランの核分裂 ウランの原子核に中性子 in が衝突し, 次のような核分裂がおこった。 U÷n →→→→ ¹8Xe+Sr+3n 表には、各原子核と中性子の質量を示す。 1u=1.66×10-27kg, 真空中の光速を3.00×10°m/s, アボガドロ定数を6.02×1023/mol とする。 質量の減少は 236.0022-235.8109-0.1913 u (2) 反応によって減少した質量をkg に換算する。 AM = 0.1913×(1.66×10-27) = 3.175×10-28kg 基本問題 606,607,608,609 in 38Sr 1404 (1) この反応における質量の減少は何uか。 (2) Uの原子核1個あたりから放出されるエネルギーは何Jか。 (3) 1.00gのUがすべて核分裂をしたとき, 放出されるエネルギーは何Jか。 1.00 235 235T 1.0087 u 92.8930u 139.8918u 234.9935 u 放出されたエネルギーEは,E=⊿Mc² から . E=3.175×10-28 × ( 300×108) 2 = 2.857×10- ….. ① 2.86×10-1J (3) 1.00gの25Uの原子数は、質量数が235 な ので, x (6.02×1023) = 2.561×1021 求めるエネルギーE' は, ①の値から. E'=(2,857×10-1)×(2.561×1021) =7.316×10¹0 J 7.32×10¹0 J

(1)のアの解答が3(1/0n)なのですが、(3/1n)じゃ意味が変わってきますか？ それから(2)教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

ただし, 光の速さを に適当な式または数値を入れよ。 346. 核分裂次 2351 3.0×10°m/s, アボガドロ定数を 6.0×1023/mol, 2U の原子量を 235, 1eV=1.6×10~19 J とする｡ (1) 2Uに中性子を当てると核分裂が起こる。その一例を次に示す。 235 140 93 28U + in → 198Xe + 38 Sr + ア ･･････ ① 54/ 235 この核分裂では,2Uと中性子の質量の和と核分裂生成物の質量の和との差がエネ ルギーに変換される。 1 式の場合, 22U の原子核1個の分裂で 1.8 × 10² MeV のエネ ルギーが発生する。 したがって, この核分裂反応では, 原子核1個当たり,質 量が kg 減少する。 235 イ (2) 核分裂で放出される中性子を有効に使えば,他の22Uの原子核を核分裂させること ができる。ある原子炉では, 毎秒 4.7×10-7kgの2U 原子の核分裂が起こり,この とき放出されるエネルギーの10% が利用される。 原子炉内のU原子が ① 式の核 分裂反応に従うとすれば,この原子炉の熱出力はウ kWである。例題 75,353

エはどのように考えて求めますか？

TAS-TES F4312 1429 核反応式 次の空欄を埋めて,核反応式を完成させよ。 また, 下の (1)~(4)にあて はまる反応式を選び, ①~④の記号で答えよ。 (³H+³H →→→→→→ ア 238 ③ U236 Th + 90 2 + in ② 'CN+e_ ウ (1) α崩壊を表した反応式 (3) 核分裂を表した反応式 2 235 ④ 2U +ine Ba + Kr + 3on 92 (2) β崩壊を表した反応式 (4) 核融合を表した反応式 ー 156

どれか１つでもいいので、答えれるものがあったらお願いします ・問1と問2、どっちもBのみに着目してる理由はなんですか？（そもそも１つのみに着目して立式してもいいのですか？） ・問４のsinθ、なんで絶対値？ ・問５の解説のように図示できる理由

体Aに加わった平均の力の大きさとして, 正しいものを, 次の1①~9のうちか 第2問 次の文章(A·B) を読み, 下の問い (問1~5)に答えよ。 (配点 24) B 2つの小物体を用いて, A と同様の実験をすることを考える。エ軸上を正の向き dに速さ5.0m/s 進む質量1.0kgの小物体 A を, 静止している小物体Bに衝突させ (解答番号 1 6 10 の進択散の た。」 の A 図1のように,なめらかな水平面上に定めたz軸上を正の向きに速さ tで暫具 mの小物体 Aを進ませ, z軸上に静止している質量 Mの小物体Bに衝突させた 衝突直後, 水平面内で,小物体 Aは -60° の方向に,小物体Bは30° の方向にとる 信問3 小物体Bの質量を小物体A と同じ質量の 1.0 kgにして実験を繰り返したと ころ,衝突直後の2物体の速度は常に直交していた。この結果についての生徒 達の説明が科学的に正しい考察になるように, 文章中の空欄に入れる式または にめの速さではね返った。角度は図1の』軸方向に対して,反時計回りを正,時 放射性崩壊 数値として正しいものを, 下の選択肢のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 計回りを負とする。 を 系列とい 3 4 「 行って B Vo 130' 60° 「水平に衝突しているけど, いろいろな角度に小物体Bがはね返るね。 ただ, > I A A *1 衝突直後の2物体の速度がなす角度は常に90°になっているよ。」 Vo 2 「そうだね。衝突の直前直後で運動量保存則が成り立つからベクトルを用いて 図 1 運動量の関係式を考えよう。」 「衝突直後の2物体の速度がなす角度は常に90° ということは,衝突後の小物 の関係式が成り立 3 問1 小物体 Aに衝突のときに加わった力の向きとして, 正しいものを,次の①~ 0 体Aと小物体Bの速さをそれぞれ,Vとすると 9のうちから一つ選べ。 中性子 つね。」 1 「ここから、力学的エネルギーの関係を考えるとこの衝突は反発係数 (はね返 の衝突であったことがわかるよ。」 0 30° 子帳 2 60° 3) 90° り係数)が 4 4 120° 5) 150° 6 180° の 210° 8 240° 9 270° の選択肢 3 1 =25+ /? 2 25= +V2 3 V=25+? 4 =25+4/2 5 25=p+4y2 6 41/2=25+ 問2 この衝突で小物体 A, Bが接触していた時間を At とする。衝突の際 ら一つ選べ。 4 の選択肢 2 1 5) 11 6 2 0 0 2 3 2 3 mVo mVo 2mvo 24t At At Mvo 2At 2Mvo 6 Muo At At mvoAt -17- 8 mvoAt 9 2mvoAt 2 1-3

この二つの問題はなにが違うんですか？

;2,03 [0e) 17. [フォローアップドリル物理原子編 問題5] 次の核反応で解放されるエネルギー E(MeV] を求めよ。 H+ H→ He + n 2.0 × 10°(Meり ただし,1u=1.66×10-27 kg, 真空中の光の速さをc=3.0×10°m/s, 電気素量を e=1.6×10-19 C,/H, }H, SHe 原子核,中性子n の質量をそれぞれ2.0136 u, 3.0155 u, 4.0015 u, 1.0087uとする。 (2.0136 +3.0155 )- (4.0015 +11,0087) 0.089 u eF: mc' E=_mc? e 0、0189× 1,66xro7 29 3,13 10 9 10% 0.031374X (0°7) 16 109 -29 、3,13× 10 17.6 x{0° 1,8×10eu 10×10[mev) 18Che)

(2)の解説をお願いしたいです！

257.核反応のエネルギー重 桜反応によっで生じるエネルギーは一般の燃焼に比べて 非常に大きい。 1g の石炭が燃焼するときに放出きれるエネルギーは3.0X10'J, 1gの ウラン 零U がすべて核分裂したときに放出されるエネルギーは 8.3X10"Jである。 (1) .1 8のウラン 零U から生じるエネホルギーは, 有炭何 gの燃焼に相当するか。 >と アインシュタインによると, 7【kg]の質量は cf[JJ)のエネルギーに相当 するという。cは光速で c=3.0X10!m/s である。 1.gのウラン 演り がすべて核分 裂したときに生じるエネルギーは, 何g の質量に相当するか。