11508212261150821226さん2022/8/23 17:0322回答ウラン235がウラン238とは違い、核分裂の連鎖反応を起こすのはなぜですか。ウラン235がウラン238とは違い、核分裂の連鎖反応を起こすのはなぜですか。 …続きを読む原子力 | 化学・113閲覧共感した
ベストアンサーhttps://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10266871940放射能の暇人放射能の暇人さんカテゴリマスター2022/8/25 8:48235Uや239Puのような原子番号が偶数で原子量が奇数の原子核は、ざっくり言えば複数のヘリウム原子核と複数の中性子対とたった一つの単独の中性子だけで出来ているようなもので、235Uや239Puが中性子を吸収して核力で加速されて高いエネルギーを獲得した中性子と原子核を構成しているたった一つの単独の中性子が高いエネルギーを持った中性子対を形成し、その中性子対が巨視的に見てアイソスピンが整数(1)となって原子核内の他の中性子に対してアイソスピンによる縮退圧がほとんど働かないため、原子核内の他の中性子に接近して核力を強く発揮して原子核の連続的変形を起こしやすいから核分裂が起きるのではないでしょうか。*1 一方、238Uや240Puのような原子番号と原子量が偶数の原子核は、ざっくり言えば複数のヘリウム原子核と複数の中性子対だけで出来ているようなもので、熱中性子を吸収してその中性子が核力で加速されても、単独の中性子はアイソスピンが半整数(1/2)なので、アイソスピンによる縮退圧によって他の中性子に近づけないため、核力を強く発揮出来ないから核分裂を起こすための原子核の連続的変形を起こせないので、熱中性子程度のエネルギーの中性子では核分裂が起きないという事ではないでしょうか。*2 そして、ヘリウム原子核のアイソスピンは巨視的に整数(0)となりますが、原子核内で陽子と中性子がアイソスピンが出来るだけ巨視的に整数になるのは、原子核を構成する核子間の平均距離が短くなって核力が強くなって核子が動きにくくなって核子全体の運動エネルギーが低下して原子核が安定するからではないでしょうか。*3 *4 *1「アイソスピンによる縮退圧」は、 https://astro-dic.jp/degeneracy-pressure/ の「中性子の縮退圧」と同じなのですが、陽子と陽子の間にも縮退圧が働かないと理論的に矛盾するので、「アイソスピンによる縮退圧」という表現を採用しています。 *2 高速中性子の場合は、ウラン238でも核分裂が起きることに注意してください。 *3 原子番号が奇数の場合は、陽子・中性子対が1つだけ出来ているのではないかと思いますが、陽子と中性子の対が1つしか出来ないのは、ヘリウム原子核のほうが核子一つ当たりの結合力が陽子・中性子対よりも大きい事によって説明出来るのではないでしょうか。 *4 α崩壊は、原子核内のヘリウム原子核がトンネル効果によって原子核から飛び出す現象というようにとらえる事が出来るのではないでしょうか。NEW! この回答はいかがでしたか? リアクションしてみよう参考になる0ありがとう0感動した0面白い0放射能の暇人放射能の暇人さん2022/8/25 18:27>*2 高速中性子の場合は、ウラン238でも核分裂が起きることに注意してください。 は >*2 高速中性子の場合は確率は低いですが、238Uや240Pu等でも核分裂が起きる事に注意してください。 が正解でした。ThanksImg質問者からのお礼コメント丁寧な解説をありがとうございます。 難しい言葉がたくさん出てきて理解しきれないところもあるのでブログで勉強します!お礼日時:2022/8/28 18:44
ベストアンサーhttps://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10266871940放射能の暇人放射能の暇人さんカテゴリマスター2022/8/25 8:48235Uや239Puのような原子番号が偶数で原子量が奇数の原子核は、ざっくり言えば複数のヘリウム原子核と複数の中性子対とたった一つの単独の中性子だけで出来ているようなもので、235Uや239Puが中性子を吸収して核力で加速されて高いエネルギーを獲得した中性子と原子核を構成しているたった一つの単独の中性子が高いエネルギーを持った中性子対を形成し、その中性子対が巨視的に見てアイソスピンが整数(1)となって原子核内の他の中性子に対してアイソスピンによる縮退圧がほとんど働かないため、原子核内の他の中性子に接近して核力を強く発揮して原子核の連続的変形を起こしやすいから核分裂が起きるのではないでしょうか。*1 一方、238Uや240Puのような原子番号と原子量が偶数の原子核は、ざっくり言えば複数のヘリウム原子核と複数の中性子対だけで出来ているようなもので、熱中性子を吸収してその中性子が核力で加速されても、単独の中性子はアイソスピンが半整数(1/2)なので、アイソスピンによる縮退圧によって他の中性子に近づけないため、核力を強く発揮出来ないから核分裂を起こすための原子核の連続的変形を起こせないので、熱中性子程度のエネルギーの中性子では核分裂が起きないという事ではないでしょうか。*2 そして、ヘリウム原子核のアイソスピンは巨視的に整数(0)となりますが、原子核内で陽子と中性子がアイソスピンが出来るだけ巨視的に整数になるのは、原子核を構成する核子間の平均距離が短くなって核力が強くなって核子が動きにくくなって核子全体の運動エネルギーが低下して原子核が安定するからではないでしょうか。*3 *4 *1「アイソスピンによる縮退圧」は、 https://astro-dic.jp/degeneracy-pressure/ の「中性子の縮退圧」と同じなのですが、陽子と陽子の間にも縮退圧が働かないと理論的に矛盾するので、「アイソスピンによる縮退圧」という表現を採用しています。 *2 高速中性子の場合は、ウラン238でも核分裂が起きることに注意してください。 *3 原子番号が奇数の場合は、陽子・中性子対が1つだけ出来ているのではないかと思いますが、陽子と中性子の対が1つしか出来ないのは、ヘリウム原子核のほうが核子一つ当たりの結合力が陽子・中性子対よりも大きい事によって説明出来るのではないでしょうか。 *4 α崩壊は、原子核内のヘリウム原子核がトンネル効果によって原子核から飛び出す現象というようにとらえる事が出来るのではないでしょうか。NEW! この回答はいかがでしたか? リアクションしてみよう参考になる0ありがとう0感動した0面白い0放射能の暇人放射能の暇人さん2022/8/25 18:27>*2 高速中性子の場合は、ウラン238でも核分裂が起きることに注意してください。 は >*2 高速中性子の場合は確率は低いですが、238Uや240Pu等でも核分裂が起きる事に注意してください。 が正解でした。ThanksImg質問者からのお礼コメント丁寧な解説をありがとうございます。 難しい言葉がたくさん出てきて理解しきれないところもあるのでブログで勉強します!お礼日時:2022/8/28 18:44
放射能の暇人放射能の暇人さん2022/8/25 18:27>*2 高速中性子の場合は、ウラン238でも核分裂が起きることに注意してください。 は >*2 高速中性子の場合は確率は低いですが、238Uや240Pu等でも核分裂が起きる事に注意してください。 が正解でした。
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10266871940銀河太郎銀河太郎さん2022/8/23 17:15中性子の数が3個違いますが、経験的に分かっていることで、 理由を言うのは簡単ではないでしょう。参考になる1ありがとう0感動した0面白い0