核融合1メガトンの温度

Question

核融合で起こる温度を
教えてください。宜しくお願い致します。

Tann3 · Accepted Answer

タイトルの「核融合1メガトン」の意味が不明です。

原子核融合を起こさせるには、正電荷をもった原子核どうしを、電気的反発力に打ち勝って衝突（接近）させる必要があります。軌道電子をはぎ取られた、原子核だけの原子を「プラズマ」と呼びます。
　原子番号が大きくなると原子核の持つ正電荷の量が大きくなり、接近させるためのエネルギーも大きくなるため、現実的な核融合としては、最も原子番号の小さい（電荷の少ない）水素が使用されます。
　一度核融合反応が起これば、そこから放出されるエネルギーで原子核どうしが衝突（接近）する運動エネルギーが供給され続けるので、核融合が維持されます（連鎖反応が起こる）。

この、核融合が最初に発生して、維持・継続する条件を、「臨界プラズマ条件」といいます。

D-T反応（重水素と三重水素の核融合反応）では「プラズマ温度1億℃以上、密度100兆個/cm^3、1秒間以上閉じ込めること」が臨界プラズマ条件と言われています。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E8%9E%8D%E5%90%88%E7%82%89

核融合を維持・継続するには、この条件を維持する必要があるため、「核融合が起こる温度」は、最低1億℃以上にする必要があるということです。
　核融合反応から外部にエネルギーを取り出すには、この「臨界プラズマ条件」以上のエネルギーを発生させなければなりません。

ちなみに、原子核融合反応で輝いている太陽の表面温度は、約6000℃と言われています。太陽の中では、その重力によって、密度100兆個/cm^3以上の条件が成立し、1億℃以下の温度で核融合反応を維持できるので、温度は低めでよいのでしょう。
　地球上では、電磁力を使ってプラズマを閉じ込めなければならないので、この「閉じ込め力」（プラズマ密度）と「温度」とは相補関係になるようです。

なお、ご存知のとおり、「温度」とは原子核（通常の場合は分子・原子）の運動エネルギーであり、絶対零度でゼロになります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%A9%E5%BA%A6

ご質問の「核融合で起こる温度」というのは発想が逆で、「核融合を起こすための温度、核融合を維持するための温度」というものがあって、それを超える余剰なエネルギーを外部に取り出して利用しよう、というのが核融合炉です。
　ご存知のとおり、水素爆弾では、この「核融合を起こすための温度、核融合を維持するための温度」を原子爆弾によって作り出します。その結果、原子爆弾を大きく超えるエネルギーを放出します。

fxq11011 · Answer

温度と１メガトンは全く無関係です。
参考
発生するエネルギーの量をTNT火薬の量に換算すると、１Mトンに匹敵、という意味です。
またエネルギーの量と温度も直接関係ありません。
例、同じエネルギー（熱）を加えても、水が少量なら沸騰しても、水が大量にあると温度はさほど上がりません。
＞核融合で起こる温度を
温度でなくエネルギーなら、E=ｍｃ２（二乗）では？。

LEVELUP100 · Answer

自然環境では・・・。

＞恒星
＞http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%81%92%E6%98%9F

＞恒星となる星は収縮とともに内部温度がさらに高まり1000万Kに達すると[3]、水素の核融合を開始する[4]。

人為操作では・・・。

＞核融合反応と熱エネルギー (07-05-01-01)
＞２．高温核融合プラズマの物理的実現条件
＞核融合反応をおこすためには、2つの正電荷をもつ原子核を電気的反発力に打ち勝って
＞近接させなければならない。このためには、粒子を約1，000km/秒以上の速度、即ち温
＞度に換算して1億度の高温状態が必要となる。

参考情報
なっとく！核融合-(1)
http://www.eie.eng.osaka-u.ac.jp/~supraweb/home/pebblebeam/kyoudou1/nattokukakuyuugou2.htm

厳密には核融合で発生する熱量じゃないしな。こういのでいいの？

もうちょっと質問の書き方を考えよう。

参考URL：http://www.eie.eng.osaka-u.ac.jp/~supraweb/home/pebblebeam/kyoudou1/nattokukakuyuugou2.htm

核融合1メガトンの温度

タイトルの「核融合1メガトン」の意味が不明です。

温度と１メガトンは全く無関係です。

自然環境では・・・。

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

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

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

　タイトルの「核融合1メガトン」の意味が不明です。

　自然環境では・・・。