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素粒子 · Nuclear Fission

核分裂

ウランやプルトニウムなど重い原子核が、中性子の吸収などをきっかけにより軽い二つ以上の核に分裂し、エネルギーと中性子を放出する反応。放出された中性子がさらに分裂を引き起こす連鎖反応が起こりうる。質量欠損がエネルギー源であり、原子炉や核兵器の原理となる。1938年にハーンとシュトラスマンが発見し、マイトナーらが理論的に説明した。

分野: 素粒子
英語名: Nuclear Fission
主要な貢献者: オットー・ハーン / リーゼ・マイトナー / フリッツ・シュトラスマン / オットー・フリッシュ

関連エントリ

物理概念pp連鎖反応太陽のような比較的低温の恒星の中心で、水素をヘリウムに変える主要な核融合過程。陽子どうしが融合して重水素を作る段階から始まり、複数の反応を経て四個の陽子から一個のヘリウム4が作られ、エネルギーとニュートリノが放出される。最初の段階は弱い相互作用を伴うため非常に遅く、これが太陽の長い寿命を支えている。物理概念CNOサイクル炭素・窒素・酸素を触媒として水素をヘリウムに変える核融合の循環過程。これらの原子核が反応の過程で陽子を順に取り込み、最終的にヘリウム4を生成して元の触媒核に戻る。反応率が温度に強く依存するため、中心温度の高い太陽より重い恒星で主要なエネルギー源となる。ベーテとヴァイツゼッカーが独立に提唱した。物理概念縮退圧パウリの排他原理に由来し、電子や中性子などのフェルミ粒子が同じ量子状態を占めることを禁じられることで生じる圧力。温度がほぼゼロでも残り、高密度天体を支える。電子の縮退圧は白色矮星を、中性子の縮退圧は中性子星を重力に抗して支える。質量がチャンドラセカール限界やTOV限界を超えるとこの圧力でも支えきれなくなる。