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E=mc2(エネルギー=質量×光速二乗?)って、つまり質量が大きいものほどエネルギーが高いということですか? おなじ質量のウランと発泡スチロールではどう考えてもエネルギー量は違うと思うので、おそらく理解が間違っているんだと思いますが、どなたか簡単な解説お願いします。

●質問者: neyorawa
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
✍キーワード:いもの ウラン エネルギー 光速 発泡スチロール
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 5/5件

▽最新の回答へ

1 ● sirouda
●25ポイント

この法則って完全に質量をエネルギーに変換した時の場合ですよね。

この法則によると、角砂糖1個がヒロシマ型原爆1個分と同じエネルギーに変換されるという現代科学では実現不可能な変換効率です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc%C2%B2


2 ● dfv22
●0ポイント

只今、調べております。

http://www


3 ● TREEG
●25ポイント

E=mc?によると、発泡スチロール(炭素化合物(炭素や酸素、水素の化合物))もウランも同じ質量であれば、同じエネルギーになります。

.

感覚的に、ウラン235など水に浸けておくだけでも発熱したり、チェレンコフ光など発し、バリバリエネルギーを出しているようなイメージがありますが誤差の範囲内といって良いでしょう。また、感覚的な話ですと、ウラン238はこのような激しい性質はありません。

.

他の例ですと、金属ナトリウムと炭素を比較すると金属ナトリウムの方が激しいですが(水に浸けるだけで激しく酸化する)、あくまで、化学反応を起こしやすい、起こしにくいというだけの話です。

感覚的な話ですと、7gの金属ナトリウムを水と反応させると、部屋が真っ白になり大変です。

反応が終われば、水酸化ナトリウムや酸化物がその辺りに散らばるだけです。元のナトリウムは化合物になりますが、ナトリウムその物の質量は1gたりとも減りません。

.

しかし、7gの金属ナトリウム(質量だけですので何でも良い)をE=mc?の公式通りエネルギーの変えると(※)ヒロシマ原爆と同レベルです。部屋とは比較にならず、半径数キロが灰と化します。原爆資料館などいかれるとその激しさが分かると思います。そして、質量はエネルギーとして拡散してしまい、1gたりともナトリウムは残りません。

.

この現象から、ある物質の反応性が如何に高くても、それが無視できるほど、E=mc?によるエネルギー変換は膨大な物になります。

.

このあたり、感覚的に、反応性の高い物質とそうでない物質があったとしても、E=mc?を考える時は無視できそうな気になりませんか?

.

http://ja.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc%C2%B2

◎質問者からの返答

ありがとうございます


4 ● きょくせん
●25ポイント

http://www4.ocn.ne.jp/~tishiki/gensiryoku1.html#4syou

こちらのページが比較的わかりやすいかな?

えとですね。実は理論としては間違いがないのですが、その反応(?)が現実に起こりえるか否か、という問題なんですね。

多分、ウランがエネルギーを発散すると認識しておいでなのは、ウラン(やプルトニウムなどの核物質)が核分裂反応を起こしえる物質である事で誤解なさっているのだと思います。

E=MC^2という式は、質量はエネルギーに転換しますよー、という意味の式なのですけれども、他の方も仰っておられるように、地球上、天然の環境ではそんな反応はほとんど起こっていないんですね。(太陽や地球の内部では起こっているんですが(^^; 太陽は水素の核融合、地球内部で起きているのはウランなどの核分裂です。で、太陽の核融合では光をはじめとする様々な波長の電波が、地球内部からは地熱が発生しています。もちろん放射線も)

で、地上でその反応を起こすには、容易に分裂してくれる物質であるウランなどを持ち出す必要がある訳です。これは原子核がでか過ぎるのでパッカリ割れるんだと理解してください。核分裂はほおっておいてもゆるやかーに起きている訳なんですが、これをエネルギーとして利用する為には人工的にその物質の密度をあげてやる必要がある。密度を上げる事によってウランやプルトニウムは連鎖的に核分裂を起こすようになるんですね。(これを臨界といいますが)

一方、発泡スチロールを構成している元素は炭素や水素、酸素といった原子核の小さい物ばかりで、これらは核分裂反応を起こさないといっていいレベルの元素たちばかりなのです。(いや、C13やC14など、放射性物質があるじゃないかと言われそうではありますが、これらは半減期が長く、人間が観測できる程度のエネルギーを発散していないんですね)ただ、もし仮に発泡スチロールを核融合の種に出来れば、それはそれで同じようにエネルギーが取り出せるんじゃなかろか?という話にはなるのですが、まぁ、ややこしいですね。

ですんで、この理論はまちがっておりません。

というか、原爆の破壊力で証明されたんですね。でも、繰り返しますが、地球上ではやたらめったらそんな反応は起こり得ないんです。その中で比較的簡単にそれが出来るのがウランなどの核分裂物質な訳です。と言う訳で、そういう誤解をお持ちなのかな、と。(ちなみに現在方々で核融合の研究がなされていますが、現状では核融合はその反応を引き起こす為に投入されるエネルギー以上のエネルギーを発生させる事が出来ていません)

◎質問者からの返答

ありがとうございます


5 ● garyo
●25ポイント ベストアンサー

>つまり質量が大きいものほどエネルギーが高いということですか?

そうです。

反物質というものがありますが、陽子と反陽子をぶつけると、対消滅して無くなります。

そして質量から計算されるエネルギーE=mc^2が発生します。

ウランにしろ発泡スチロールにせよ、同量の反物質と反応させた場合、対消滅し、この世から無くなり、全てがエネルギーに変わります。その時のエネルギーはE=mc^2になります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E7%89%A9%E8%B3%AA

◎質問者からの返答

ありがとうございます。

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