核分裂エネルギー

　”核分裂で発生するエネルギー”とは具体的に何かと知りたく思っています。核分裂とは何かについて調べて見ると　”分裂前と分裂後の物質の質量を比べると分裂後の方が少なく、減った質量がE=m（c自乗）のエネルギーとなる”とあります。
　（その考えがあっているとして）実際にこの減った質量から変換されたエネルギーはどのような形で現れるのでしょうか？反応後温度が高くなる、ということから考えて、分裂後の物質の運動エネルギー（振動？）なのでしょうか？
　また分裂時に発生するアルファ、ベータ線、中性子は物質でガンマ線は電磁波だと考えて良いのでしょうか？もしそうだとして原子炉内部で発生したガンマ線はどうなるのでしょうか？原子炉からはもれないと思うので原子炉の壁（あるいは水）にぶつかって熱（分子振動？）になるのでしょうか？
　大変に初歩的な質問ですがよろしくご教授ください。

No.1 ベストアンサー 回答者： doc_sunday 回答日時： 2011/03/25 11:52

>大変に初歩的な質問

とんでもない、正しく理解されているので驚きました。

>ガンマ線はどうなるのでしょうか？原子炉からはもれないと思うので原子炉の壁（あるいは水）にぶつかって熱（分子振動？）になるのでしょうか？
ガンマ線はほとんど水と反応しません。反応した場合水を水素原子とＯＨ、もしくは水素原子と酸素原子に分解してしまいます。
原子炉の壁でおおよそは止まり最終的には熱になります。

>分裂後の物質の運動エネルギー（振動？）なのでしょうか？
振動も少しはありますが、ほとんどは運動エネルギー(非常に速い)になります。

この回答へのお礼

　質量がエネルギーに変換されると言う事のイメージがつかめず、頭の中がぐるぐるもやもやしていたのですがおかげですっきりしました。最後は原子炉内の水分子の運動エネルギーに移動、つまり熱湯になり、発電機を回すということなんですね。
　ありがとうございました。

お礼日時：2011/03/26 14:10

No.2 回答者： mos520 回答日時： 2011/03/25 15:13

核分裂で発生するエネルギーとは、そのまま結合エネルギーの差に相当します。

結合エネルギーは質量欠損と等価です。

原子核は中性子と陽子が集まって出来ていますが
一般にバラバラな状態で存在するよりも、集まって1つの原子核を作った時の方が質量は小さくなります。
これを質量欠損といい、中性子や陽子を寄り集めているエネルギー(結合エネルギー)に相当します。

結合エネルギーが大きい原子核はより安定な原子核であり
核分裂や核融合反応でエネルギーを取り出す時は、不安定な原子核から安定な原子核へ核反応させることでエネルギーを取り出しています。

つまり、より結合エネルギー（質量欠損）の大きい物質へと変化させます。
この時生じた質量差がエネルギーとして外部へ放出されます。

放出のされ方は様々で、核内の核子あるいは生成された粒子や光子、そして反応後の原子核がエネルギーを系の外部へ伝播します。

γ線の場合透過力が高いため、厚さ数mのコンクリートで原子炉を覆い遮断しています。
物質との相互作用は、光電効果、コンプトン散乱、電子対生成という電磁波の相互作用になります。
透過力が高いため効率的に熱エネルギーに変換されるわけではありません
相互作用を起こした原子核を励起させたり、イオン化させることでエネルギー変換が行われます。