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質量欠損というのは、


原子核がばらばらになって、プロトンと ニュートロンだけの状態に なったら、


p と n だけの方が重くなる。


という原理から 来ています。これは アインシュタインが 発見した質量等価式で 定量できます。


要するに、質量そのものが ポテンシャルエネルギー扱いできるということです。


ふつうーの 力学だと 質量mの物質が、高さh で  vで 動いているというと


mvv/2 + mgh


という Kinetic & Potential エネルギーとして 定式しますが


今度は、


mvv/2 + mcc


に なるというだけです。


ところが、この定式だけでは 表現しきれない定式があります。


それが 結合エネルギーの差(あるいは、化学でいうところの反応熱)で 定式されたエネルギー保存則です。


結合エネルギーとは、原子核にある素粒子どうしを 引き離して 単体の気体として 取り出すために必要なエネルギーのことです。


化学との大きな違いは、結合エネルギーを 扱わずに、質量欠損から 結合エネルギーの差(反応熱)を 求める点にあります。


結合エネルギーの差(化学で いうところの反応熱)ΔE=mcc


今回の例のように、mの質量の値を 条件で与えられていない場合、こういう定式が あらたに 必要になります。


ちなみに、熱化学方程式からみた「反応熱としては 発熱反応(げろりん)」であるが、


力学的エネルギー保存則としては 「吸熱する(食べる)」


つまり、自分が放出した反応熱を 自分自身が吸収して、運動エネルギーに転換する


というのが 最大のメタファーになっていますので、注意してね。



<br />kakuyugo.jpg

 

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