原子力発電と相対性理論

Question

原子力発電の技術には相対性理論に基づいていると聞きました　これはいったいどういうことでしょうか？
相対性理論が無ければ原子力の利用は無かったのでしょうか？

相対性理論によって原子力が可能になったのでしょうか？
当方素人です　わかりやすく教えてくれる方　お願いします

eiectron · Accepted Answer

そうです。相対性理論が無ければ原子力の利用は無かったのです。
　私が勉強したのでは、原子核が分解する事を始めて説明付けしたのは、女性物理学者マイトナー女史しです。
　どうしてノーベル賞を上げなかったのか、私はあげて欲しかったです。

　それは、化学者ハーンが実験で抽出した物質が、あまりにも変わりすぎていたので、説明に悩んでいました。これを見たマイトナー女史は、以前アインシュタインからＥ＝ＭＣｘＣの計算の仕方を教わっていたことから、この計算式で、陽子（プロトン）の重さの半分が２００Ｍ[eV]のエネルギーに変身した事を計算して、Ｕが核分裂してできた物質である事を証明し、当時物理学者の誰もが原子核は分裂する事はありえないと決めていた時に、原子核は分裂し、且つエネルギーを取り出せることを始めて世に証明したのです。
　だから、ハーンは他の科学者同様、核分裂しないものと思っていので、自分の実験結果が分からず悩んでいたのです。

　それ以後、

　★水素から、ヘリウム、リチウム、・・炭素、酸素、・・と、鉄までは、核子（陽子、中性子）が融合して行くにつれ、エネルギーを放出して核内の核子１個あたりのエネルギーを減らして落ち着く行動が分かり。同時に核内エネルギーが低いほど、核の結合力が強くなる自然の事実も分かりました。鉄がい板安定がわかった。
　そして、こちらが、Ｈの核融合によるエネルギー利用の原理です。

　★鉄からウラニウム（ウラン）Ｕまでは、核融合する度に、核内の核子１個あたりのエネルギーが増加して質量を増やし、核内結合が不安定になる自然現象がわかり、こちらは、分裂する事によって、エネルギーを放出して、内部エネルギーが低い、２個、或いは何個もの小さい原子核の原子に分裂して落ち着く原理が分かりました。
　グラフもできています。
　こちらが、Ｕの核分裂によるエネルギー利用（原子爆弾と、現在の原子力発電）の原理です。

　このエネルギーが低くなって落ち着くグラフを、
★質量欠損の法則とか、★質量減少の法則といいます。

　余分でした。

notnot · Answer

下記のようなページに多少情報があります。
相対性理論で示されているのは物質(質量)がエネルギーに変わりうるという理論程度なので、
「原子力発電の技術には相対性理論に基づいている」はちょっとニュアンスが違うかと思います。「原子力発電の原理は相対性理論で示唆された」くらいでしょうか。
実際に原子力の源である核分裂を可能にしたのは下記ページに書いてあるような物理学者たちです。

http://www.google.com/search?num=50&lr=lang_ja&q=核分裂%20発見

SCNK · Answer

Ｅ＝ｍＣＣ　　Ｃは普通は二乗とする。
この式がすべてです。

核融合や核分裂などの核反応が起きると原子に質量欠損が起きます。つまりその欠損分がエネルギーとなるのが原子力です。

相対性理論がなくても、現象が身近にあれば利用したかもしれません。

たとえば化学反応です。火を発見し利用し始めた時の人類は、原子や電子の存在も知らなければ、火が酸化反応であることも知りませんでした。でも文明が始まる以前から火を使っていることは事実でしょう。

もし、たまたま自然界に濃縮ウランやプルトニウムがあったとしたら、人類は臨界事故にもっと早く遭遇したかもしれません。でもそれを利用しようとする知恵者が現れたことでしょう。

逆に、物の燃焼の仕組みが化学的に解明されたのは１８世紀です。もし理論が先になければ人類は１８世紀まで、火で暖をとることも、ステーキを焼くこともできなかったことになります。

それどころか石器や土器はセラミックですよね。これが酸化珪素などからなることは、人類の歴史からいったらつい最近のことですよ。

ＤＮAやｍＲＮＡの仕組みがわかったのは２０世紀も半ばです。もし理論が先になければいけないのなら、すべての生物は遺伝の仕組みを使えなかったことになります。

そう考えるといかに人間が理論より経験に頼ってきたかということがわかるでしょう。理論が先というのは、むしろ稀なことでしょうね。

原子力発電と相対性理論

下記のようなページに多少情報があります。

Ｅ＝ｍＣＣ Ｃは普通は二乗とする。

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