No.1
- 回答日時:
燃料電池は水素と酸素の化学反応
水素爆弾は原子核の大規模な核融合反応を利用したもの
です。
参考URL:http://mext-atm.jst.go.jp/atomica/15150103_1.html
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
水素と酸素の化学反応は燃焼と言う現象で生成物としては水ができますね。
この時できた水の中には水素も酸素もそれぞれの原子が元のまま存在しています。一般にいう化学反応は原子そのものは変化してしまうことはなく、複数の原子が互いの原子の最も外側にある電子の部分だけで結合したり離れたする現象です。従って水素と水を反応させた結果得られる水の分子式はH2Oで水素2つと酸素が結びついたことが見て取れます。ところが核融合では原子そのものが別の原子に変わってしまいます。水素同士の核融合反応では得られる物質はヘリウムです。水素がヘリウムという原子に変わってしまっているのです。これは普通の化学反応と異なり原子の外を回る電子だけでなく、原子の中心にある原子核の部分まで反応進んで原子核を構成する部品(陽子や中性子)まで結びついた状態になってしまいます。こうなるともはや水素は水素ではなくなってしまいます。ただしこのような現象は非常に高い温度や圧力のもとでしか起こらないので、身近に見る核融合反応といえば太陽ぐらいでしょう。核融合反応では元の原子より原子番号の大きな(重い)原子ができます。
原子炉などに使われているのは核融合の逆の反応で核分裂と言う反応です。ウランやプルトニウムなどの非常に重い元素の同位体と呼ばれる不安定な原子(放射線や中性子を出しながら崩壊していく)をある密度以上に集めると、崩壊の際に放出される中性子が回りの原子に飛び込み、更に当たった原子の中性子をたたき出すと言う連鎖反応が起こり鼠算的にその数が増えていきます。このまま放っておくと、急速に反応が進み原爆になってしまいます。それでは困るので、飛び出した中性子の内の必要以上の分を吸収して連鎖反応の進み方をコントロールしたのが原子炉です。
核分裂より核融合の方が取り出せるエネルギーははるかに大きく、核分裂と異なり放射能の危険も無いのですが、ただし温度があまりにも高く安定して行わせることができないので、核融合炉というのは今のところできていません。
ちなみに燃料電池では水素と酸素を反応させてはいますが爆発も炎を出すような燃焼もさせてはいません。先に述べた通り水素と酸素の反応は原子の外側にある電子のレベルでの問題なので、この反応が起こるとき電子が移動します。電子が移動すると言うことは電流が流れると言うことです。通常の化学反応ではこの電子の動きは勝手な方向に起こるため電流を取り出すことはできませんが、固体電解質という特殊物質上でこの反応を行わせることにより、方向をそろえることができるのです。方向がそろった電子の移動があればそれは一定方向に電流が流れる事を意味しますので電力が取り出せるのです。この他にも最新の技術を利用した発電設備にMHD(磁性流体)発電等と言うのもあります。興味があれば検索してみてはいかがでしょう。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 生物学 生物の実験で二酸化マンガンとレバーを過酸化水素水と、塩酸、水酸化ナトリウム水溶液のいずれかを混ぜたも 2 2023/06/25 16:19
- 化学 水分子について。 水は化学式でH2Oと表せますが、化学反応式になると 2H2+O2→2H2Oになりま 3 2023/02/15 15:38
- 化学 化学反応について知りたいですが、 水の化学式はH2Oです、 水素2、酸素1が あれば必ず水になります 3 2022/05/06 19:47
- 環境学・エコロジー メタンガスと炭酸ガスを反応させ、炭と水を取り出すことは可能ですか? 1 2022/08/26 01:10
- 化学 理科 発熱反応か吸熱反応かは丸暗記するしかありませんか? ①塩酸+マグネシウム=塩化マグネシウム ② 2 2022/07/18 20:10
- 化学 化学では、銀食器が黒ずんで酸化した?硫化した?どちらが正しい? 2 2023/07/21 08:03
- 化学 高校化学 電気分解について 2 2022/10/09 12:00
- 高校 メタンCH4が燃えて、二酸化炭素と水ができる反応について、次の各問いに答えよ (3)メタン4.0gが 1 2022/09/11 15:50
- 軍事学 例えばよ?中性子爆弾とかあるじゃん? 核爆弾みたいなやつ あれ地球外の無重力下では無意味だから水素反 4 2023/04/02 01:56
- 化学 過塩素酸の濃度を上げる方法 2 2023/03/20 17:02
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
PF5のP原子はどのような混...
-
同一化合物、構造異性体、ジア...
-
元素と原子の違いを教えてください
-
塩化ナトリウムが水に溶けるや...
-
ポーリングが電気陰性度の差を0...
-
MnSO4のMn原子の酸化数はなぜ+...
-
エタンとエテンの化学構造の違い
-
ポリエチレン分子の両末端間距...
-
二酸化ケイ素はSiO2なのに、な...
-
金という鉱物はなぜ薄く延ばせ...
-
常温の銅1kg(Copper-63)の...
-
ナトリウムと水の化学反応式は ...
-
化学 示性式についての質問です...
-
高校の有機化学です。 エタノー...
-
高校化学についての質問です。...
-
イソ~とは?
-
化学の質問です 塩化水素の分子...
-
N,N-ジメチルアニリンのN,N-っ...
-
銅の密度は、20℃で8.89g・cm^-...
-
なぜ、H2O?
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
ナトリウムと水の化学反応式は ...
-
塩化ナトリウムが水に溶けるや...
-
結合の方向性
-
N,N-ジメチルアニリンのN,N-っ...
-
元素と原子の違いを教えてください
-
同一化合物、構造異性体、ジア...
-
二酸化ケイ素はSiO2なのに、な...
-
グルコース2.0molの中の 炭素原...
-
二酸化窒素の構造
-
1円硬貨はアルミニウム原子でで...
-
スルホサリチル酸と鉄(III)の...
-
EDSの半定量分析結果の使い方
-
金という鉱物はなぜ薄く延ばせ...
-
なぜ、H2O?
-
カイニン酸のRS表示が判別でき...
-
フッ化アルゴン とは?
-
ポリエチレン分子の両末端間距...
-
アセチレンの燃焼の化学反応式
-
化学基礎の範囲です。 「二酸化...
-
ドープとは
おすすめ情報