核分裂 臨界エネルギーと中性子の結合エネルギー

下記の14ページに臨界エネルギーと中性子の結合エネルギーの一覧表が載っています。
この値は、実験値なのでしょうか？
それとも、理論から導出された値なのでしょうか？


http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~abe/ohp-nuclear/nuc …

質問者からの補足コメント

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  下記を見ますと、Th232は、中性子の運動エネルギー　500keV(=0.5MeV)で核分裂してます。
  
  https://wwwndc.jaea.go.jp/cgi-bin/FPYfig?iso=nTh …
  
  しかし、下記の表のTh232は、臨界エネルギー6.5MeV で、中性子の結合エネルギーは5.1MeVです。
  
  6.5MeV＞5.1MeV+0.5MeV（中性子の運動エネルギー）=5.6MeV
  
  なので、Th232は、中性子の運動エネルギー　500keV(=0.5MeV)で核分裂しないはずではないでしょうか？

    補足日時：2018/06/30 18:55

• 

  更に言いましたら、Ｕ238も臨界エネルギーと中性子の結合エネルギーの差が0.6ＭｅＶなので、500keV(=0.5MeV)で核分裂しないはずではないでしょうか？
  
  https://wwwndc.jaea.go.jp/cgi-bin/FPYfig?iso=nU2 …

    補足日時：2018/06/30 18:59

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  Th232とU238の核分裂は、トンネル効果の影響なのでしょうか？それとも、計算間違いないのでしょうか？

    補足日時：2018/06/30 19:05

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  臨界エネルギーと中性子の結合エネルギーの値は、資料によって異なります。
  どの値が正しいのか？解らないです。（汗）

    補足日時：2018/06/30 19:08

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  如何でしょうか？
  このＰＤＦの14ページ表の値が正しいなら、0.5ＭｅＶの中性子で
  Th232とU23８
  が核分裂するのは、おかしくないでしょうか？
  
  http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~abe/ohp-nuclear/nuc …

    補足日時：2018/07/01 18:26

No.4 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2018/07/01 19:00

No.1~3です。

いろいろと「補足」に書かれていることについて。

＞下記の14ページに

ここに書かれていることの詳しい説明や出典は、書いた本人にお聞きください。
漠然と聞かれても他人には答えられないと思います。

一般論としていえば、
・核分裂の「臨界エネルギー」：原子核が「ひょうたん型」に変形して、これが2つの球に分かれるための限界ポテンシャル
・「中性子の結合エネルギー」：元の原子核に中性子が1個余分に取り込まれたときの余剰エネルギー
だと思うので、
　臨界エネルギー < 中性子の結合エネルギー
であれば、中性子の捕獲を起因事象として核分裂を起こす可能性がある、ということです。
この表が言っているのはそこまでのことだと思います。

逆の
　臨界エネルギー > 中性子の結合エネルギー
であれば、中性子の捕獲だけで核分裂を起こすことはなく、それにプラスして何らかの条件が加わる必要がある、ということです。
中性子の「運動エネルギー」もその「付加条件」のひとつだと思いますが、その運動エネルギーが単純にその表の「臨界エネルギー － 中性子の結合エネルギー」の差分だけで決まるのかは判断できないと思います。

また、核分裂を起こす、起こさないは「ゼロか１か」ということではなく「確率事象」です。「起こす」といっても、「ほぼ必ず起こる」のか、「低い確率だが起こる」のか、中身を見ないと分かりません。核反応では、この「確率」を「反応断面積」というパラメータで表わしますが、核分裂の反応断面積は中性子のエネルギーで複雑な特性になります。原子核に取り込まれやすい運動エネルギーがあり、一種の「共鳴」現象を示すためです。
興味があれば、そういう細かい中身まで調べてみてはいかがですか。書籍、文献はいろいろ出ていると思いますよ。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。
わかりました。たぶん、原子炉工学の本が、解りやすいと思いますので、読んでみます。

お礼日時：2018/07/02 20:05

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2018/06/30 00:10

No.2です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞原子核の質量の実験での測定は難しいような気がします。

いいえ。電場なり磁場の中を通過させれば、その軌道（曲がり方）で積密に測定できますよ。
また、既知の電圧で加速して、その速度を測定してもよいです。（相対論的は補正は必要ですが）

＞中性子の結合エネルギーは、実験値なのでしょうか？

逆に、その実験の方が難しいです。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。
>いいえ。電場なり磁場の中を通過させれば、その軌道（曲がり方）で積密に測定できますよ。
>また、既知の電圧で加速して、その速度を測定してもよいです。（相対論的は補正は必要ですが）
この実験は、加速器の中で、中性子とウラン等を衝突させて行うのでしょうか？
それとも、別の装置を使うのでしょうか？

お礼日時：2018/06/30 12:54

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2018/06/29 19:51

中性子の結合エネルギーは、質量欠損から計算しているものだと思います。

元の原子核の質量 + 中性子の質量 - 中性子を吸収した原子核の質量 = 質量欠損

から、E=mc^2 で計算したもの。

各々の原子核の質量は、実験によって精密に測定されていると思います。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。
＞各々の原子核の質量は、実験によって精密に測定されていると思います。
質量＝エネルギーですが、原子核の質量の実験での測定は難しいような気がします。

中性子の結合エネルギーは、実験値なのでしょうか？

お礼日時：2018/06/29 23:24

No.1 回答者： mapascal 回答日時： 2018/06/29 11:53

理論値のような気がしますね。

この回答へのお礼

臨界エネルギーは、間違いなく理論値です。
中性子の結合エネルギーが、どちらか？よくわからないです。

お礼日時：2018/06/29 13:46