主な違い – 原子エネルギーと原子力エネルギー
すべての原子は、原子核と、原子核のまわりの電子雲から構成されています。
原子核は、素粒子である陽子と中性子で構成されています。
原子は一つひとつが一定のエネルギーを持っています。
これを原子エネルギーと呼びます。
この原子エネルギーには、素粒子の位置エネルギーと、原子核の周りの軌道に電子を保持するために必要なエネルギーが含まれています。
核エネルギーは、原子核の核分裂や核融合によって放出されるエネルギーを指します。
原子エネルギーと核エネルギーの主な違いは、原子エネルギーには原子内の電子を保持するためのエネルギーが含まれるのに対し、核エネルギーには電子を保持するためのエネルギーが含まれないことである。
原子力とは？
原子エネルギーとは、原子が持っている全エネルギーのことです。
原子エネルギーという言葉は、原子核が発見される前に初めて紹介されました。
原子エネルギーは、さまざまなエネルギーの総和です。
エナジーの種類
原子結合エネルギー
原子の原子結合エネルギーは、原子を自由電子と原子核に分解するのに必要なエネルギーである。
原子の軌道から電子を取り除くのに必要なエネルギーを測定する。
異なる元素を考慮した場合、イオン化エネルギーとも呼ばれる。
核結合エネルギー
原子核を中性子と陽子に分割するのに必要なエネルギーです。
つまり、核結合エネルギーとは、中性子と陽子を結びつけて原子核を形成するために使われたエネルギーのことです。
陽子と中性子の力を維持するためにエネルギーが使われるはずなので、結合エネルギーは常に正の値です。
: 図1: いくつかの元素の核結合エネルギー
原子核のポテンシャルエネルギー
原子核の位置エネルギーは、原子核内のすべての素粒子の位置エネルギーを合計したものです。
核分裂しても素粒子は破壊されないので、素粒子は常に位置エネルギーを持つことになります。
位置エネルギーは、さまざまなエネルギーに変換することができます。
核分裂と核融合で放出されるエネルギー
核分裂と核融合を合わせて核反応と呼ぶことがあります。
核分裂とは、原子核が小さく分裂することです。
核融合は、2つの原子核が結合して、大きな1つの原子核になることです。
放射性崩壊で放出されるエネルギー
不安定な原子核は、放射性崩壊という特殊な過程を経て、安定な状態になります。
そこで、中性子や陽子はさまざまな種類の粒子に変換され、原子核から放出される。
化学結合を持つ原子のエネルギー
化合物は、2つ以上の原子から構成されています。
これらの原子は、化学結合によって互いに結合している。
この化学結合で原子を保持するためには、一定のエネルギーが必要です。
これを原子間エネルギーといいます。
原子力とは？
核エネルギーとは、原子の原子核が持つ全エネルギーのことです。
核エネルギーは、核反応が起きると放出されます。
核反応とは、原子の原子核を変化させることができる反応のことです。
核反応には大きく分けて、核分裂反応と核融合反応の2つがあります。
核分裂
核分裂は、原子核がより小さな粒子に分裂することです。
この粒子は核分裂生成物と呼ばれる。
核分裂が起こると、核分裂生成物の最終的な総質量は、原子核の初期総質量と等しくありません。
また、最終的な値は、初期値よりも小さくなります。
不足した質量はエネルギーに変換される。
放出されたエネルギーは、アインシュタインの方程式を使って求めることができます。
E = mc2
ここで、E は放出されるエネルギー、m は不足する質量、c は光の速さです。
核分裂は3通りの起こり方があります。
放射性崩壊
放射性崩壊は、不安定な原子核で起こる。
ここでは、いくつかの素粒子が異なる形態の粒子に変換され、自発的に放出される。
これは、安定した状態を得るために起こる。
中性子線照射
核分裂は、中性子の照射によって起こることがあります。
原子核に外から中性子が当たると、原子核は破片に分かれることがあります。
この破片を核分裂生成物と呼びます。
このとき、原子核の中性子とともに高いエネルギーが放出されます。
核融合
核分裂は、2つ以上の原子核が互いに結合して、新しい1つの原子核を形成するときに起こります。
このとき、大量のエネルギーが放出される。
核融合の過程で失われた質量は、エネルギーに変換される。
図2：核融合反応
上の例は、重水素（2H）とトリチウム（3H）が核融合したものです。
この反応により、最終生成物としてヘリウム（4He）が中性子とともに得られる。
この反応では、合計17.6MeVのエネルギーが得られます。
原子力は発電のための優れたエネルギー源です。
原子炉は、電気を作るために核エネルギーを利用することができます。
原子炉で使用できる元素のエネルギー密度は、化石燃料など他のエネルギー源と比較して非常に高い。
しかし、核エネルギー利用の大きな欠点は、核廃棄物の形成と発電所で起こりうる重大な事故です。
原子力と原子力の違い
定義
原子エネルギー。
原子エネルギーとは、原子が持っている全エネルギーのことです。
核エネルギー。
核エネルギーとは、原子の原子核が持つ全エネルギーのこと。
値
原子エネルギー。
原子エネルギーは、原子が構成するエネルギーの総和であるため、非常に高い値を持っています。
核エネルギー。
核エネルギーは、核反応によって放出されるエネルギーが大きいため、高い値になっています。
化学結合
原子エネルギー。
原子が化合物の中にあるとき、原子を化学結合で保持するために必要なエネルギーも原子エネルギーに含まれる。
核エネルギー。
核エネルギーには、原子を化学結合で保持するのに必要なエネルギーは含まれない。
電子
原子エネルギー。
原子エネルギー：原子を自由電子と原子核に分割するのに必要なエネルギー。
核エネルギー。
核エネルギー：原子を自由電子と原子核に分割するのに必要なエネルギーは含まれない。
結論
原子エネルギーと核エネルギーは、いずれも原子について定義されたものです。
原子エネルギーは、原子に含まれるエネルギーの総和。
核エネルギーは、原子の原子核に変化が生じたときに放出されるエネルギーです。
これが原子エネルギーと核エネルギーの大きな違いです。
