科学の電化製品。 原子を割るとどうなる？

すべての原子の中心には原子核があります。 原子核は中性子と陽子の2つからできています。 中性子には電荷がなく、陽子には正の電荷があります。 中性子と陽子を合わせて核子と呼びます。 原子の分割の話をするときに注目するのはこれらの部分ですが、原子には電子もあります。

原子を分割するとどうなるか

原子核の中ですべての核子をまとめておくためには、ある量のエネルギーが必要です。 これを結合エネルギーといいます。 原子核に適切な負荷をかけると、結合エネルギーが十分でなくなり、原子核は分裂します。

原子を分裂させるには、ちょうどよい速度で移動する中性子を原子核に当てます。 適切な条件下で原子核は2つに分裂し、エネルギーが放出されます。 このプロセスを核分裂と呼びます。

たった1つの原子を分割する際に放出されるエネルギーは微々たるものです。 しかし、適切な条件で原子核が分裂すると、浮遊中性子も放出され、これがさらに原子を分裂させ、より多くのエネルギーと中性子を放出し、連鎖反応を引き起こします。

理論的にはすべての原子がこのように分割されますが、現実には大きさが重要です。 原子核が小さければ小さいほど、原子を分割するのに必要なエネルギーは多くなります。 大きな原子核を持つ原子は、この方法でよりうまく分割することができます

鉄は非常に安定した元素です。 鉄より大きな原子核を持つ原子は、一般にこの方法で核分裂するのに十分な大きさだと考えられています。 実際に使われているのはごく一部の元素で、原子炉で使われるのはウランが最も多い。

2つに割れる

原子が分裂しても正確に半分になることはない。例えばウランの場合、核の中に陽子が92個もある。 ウランの原子は通常、クリプトン原子（陽子数36）とバリウム原子（陽子数56）に分裂する。 これを二元核分裂という。

宇宙で原子を分割するのはどうでしょうか？

NASAはすでに宇宙で運転できる原子炉を作りました。 この小型の原子炉は、一般家庭数軒分の電力を10年間継続して供給できるエネルギー（10キロワットの電気）を作り出すことができると言われています。

まだ宇宙でのテストは行われていませんが、この種の電力システムは、現在の月への探査をはるかに超える宇宙への旅を可能にするために開発されています。