核エネルギー

$\to$恒星のエネルギー源
水素原子核(陽子)の「燃焼」(核融合反応)が主系列星のエネルギー源

• 化学反応による燃焼
  (例)C+O CO
• 原子核反応による「燃焼」(数百万度でおきる)
  (例)4H He (+ニュートリノ+陽電子)
  β崩壊n$\to$p++eの逆反応p$\to$n++eが起きている

反応前後のエネルギー差が放出される
の大きさは、結合の強さで決まっている

化学結合(電磁気力)原子核結合(核力)
莫大なエネルギーが放出される

★どれくらいの違いか？

Einsteinの特殊相対性理論(1905)
        質量とエネルギーは等価
         (: エネルギー、$m$：静止質量、：光速)
        (cf. 運動エネルギー )

エネルギーが放出される $\leftrightarrow$質量が減る
4H$\to$Heの反応では、約0.7%の質量が減る

• 4gのHがHe(1mol)に変換される場合
  [J]
  これは100[W]の電球1000個を1年間つけっぱなしにした時の電力に相当
  2.6$\times$10[J]/3[s][W]

化学反応の場合：
C+OCOの反応で、1mol当たり4[J]
質量欠損は、 [kg]
CO 1molは44[g]=4.4 [kg]なので、約10、つまり 10%程度の質量の減少

★太陽の寿命

• 約1割の水素が一生の間に燃える
• 反応した水素の約0.7%がエネルギーとして放出

約100億年