核分裂反応
核分裂は核反応の一種です。原子が分裂して小さな原子になることです。核分裂反応の中には、大きなエネルギーを発するものもあり、核兵器や原子炉などに利用されています。核分裂は、1938年12月にドイツの核化学者オットー・ハーンと助手のフリッツ・ストラスマンによってベルリンで発見されました。
原子は化学元素（水素、酸素、マグネシウムなど）を構成する最小の粒子です。すべての原子は非常に小さい。原子は3つの成分または粒子でできています。陽子、中性子、電子です。陽子と中性子は、原子の中心にある「核」と呼ばれるボールの中に集まっています。電子は「電子雲」の中で原子核の周りを周回しています。ウランやプルトニウムのように大きな原子核を持つ元素は、核分裂させることができます。
非常に大きな（比較的）原子核が、ゆっくりと動く中性子に当たると、不安定になって二つの原子核に分裂することがあります。原子核が分裂（または核分裂）すると、エネルギーが放出され、主にガンマ線と熱として放出されます。また、一部の中性子が原子核から放出されることもあります。
いくつかの同位体（陽子の量が同じで中性子の量が異なる原子）では、核分裂によって多くの中性子を放出することができます。その中性子が他の原子に当たると、他の原子が分裂してしまいます。このようなことが何度も起こります。これは核の連鎖反応と呼ばれ、非常に大きなエネルギーを素早く放出することができます。核の連鎖反応で放出されるエネルギーの量は、キロトンで表されます。1キロトンは、1000トンのTNT（トリニトロトルエン）のエネルギーと同じです。
核爆弾では、非常に大きな爆発を起こすためには、非常に早く起きなければなりません。原子炉では、これは熱を作るためにゆっくりと起きなければなりません。その熱で水を沸騰させて蒸気にし、蒸気タービンを回して発電します。
メディアを再生する 核分裂の紹介ビデオ。
核分裂の図は、中性子がウラン原子核に吸収されて不安定になり、エネルギーが放出されて2つの新しい原子に分裂し、さらにいくつかの中性子が放出される様子を示しています。
質問と回答
Q:核分裂とは何ですか?
A:核分裂とは、原子が分裂して小さな原子になり、エネルギーを放出する核反応の一種です。
Q: 核分裂を発見したのは誰ですか?
A: 核分裂は1938年12月、ドイツの核化学者オットー・ハーンとその助手フリッツ・シュトラスマンによってベルリンで発見されました。
Q:原子は何からできているのですか?
A: 原子は、陽子、中性子、電子の3つの成分または粒子からできています。陽子と中性子は原子の中心にある原子核という球にまとまっていて、電子は原子核の周りを回っている「電子雲」の中にいます。
Q: 核分裂を起こさせることができる元素は?
A: ウランやプルトニウムなど、原子核が大きい元素は核分裂を起こすことができます。
Q:核分裂の連鎖反応はどのように起こるのですか?
A: （比較的）非常に大きな原子核に、動きの遅い中性子が当たると、原子核が不安定になり、2つの原子核に分かれることがあります。このとき、原子核からエネルギーと中性子が放出されます。その中性子が他の原子に当たると、その原子も分裂し、連鎖反応を起こして大量のエネルギーが放出されます。
Q: 核爆弾の爆発によって放出されるエネルギーを測定する場合、何を測定するのですか?A:核爆弾の爆発で放出されるエネルギー量は、キロトンという単位で測定されます。
Q:核分裂で発生した熱はどのように利用されるのですか?
A:原子炉では、核分裂の際に発生する熱をゆっくり発生させ、その熱で水を沸騰させて蒸気にし、蒸気タービンを回して電気を作ります。
