基礎講座関連覚書

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太陽の光と核反応

核分裂反応も含め、核反応の原理を定式化したのが、世界で最も有名な、アインシュタインのあの式、E=mc²です。Eはエネルギー、mは質量、cは光速度です。
この式が表している意味は、エネルギーとは、質量（物質）に光速度の2乗を掛けたものが等しいと言うことです。
質量（物質）が消滅する時、世界に於ける最高速である光速度の2乗を掛けた、膨大なエネルギーが生じます。「質量のエネルギーへの転化」ですが、その逆の反応「エネルギーの質量への転化」も頻繁に起こっています。
つまりアインシュタインはこの式で、それぞれ違う物だとされてきた「物質（質量）」と「エネルギー」が、実は同じもの、等価だと定式化したのです。

核反応の理解が得られるまで、 実は太陽が出すエネルギーの源について、どうにも説明が付かなかったのです。それまで光とエネルギーの元としては化学反応、つまり燃焼しか想定できていなかったのです。その化学反応で計算した時、とっくに太陽は燃料を使い果たして消滅している筈だったからです。

核反応には「核分裂反応」と「核融合反応」とが有ります。太陽での核反応は、核融合反応です。
太陽内部では、4つの水素（H）原子核が融合して1つのヘリウム（He）原子核になる核融合反応が起こっていますが、その際0.7％の質量が消滅します。この失われた質量が、膨大なエネルギーに変換されるのです。
太陽は毎秒5.64×1011ｋｇ（5億6400トン）の水素を反応させて、全体で約4×1026J・ｓ-1のエネルギーを出しているのですが、これは広島型原爆5兆個分のエネルギーに相当するそうです。そのうち地球が受け取っているエネルギーは約20億分の1だとのこと。　

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