■放射線の性質を確認しよう
順番に見ていこうか。まず
線，
線，
線について確認しておこう。
強弱はあるけど一応どの放射線も電離作用を持っているのね。だから①ではではないわね。
線と
線は電気量を持っているから，磁場中で運動するとローレンツ力を受けて曲がるわよね。つまり，曲がらないのは
線ね。だから②も違うわね。
次は
崩壊と
崩壊の説明ね。
崩壊では原子番号が１増えるので，③も違うわね。
自然界にある物質では，ウランやラジウムなど，同位体によっては放射線を出す物質はあるね。だから④も違うね。
■ばらばらだとエネルギーが変わる
まず「核子」っていうのが，陽子と中性子のことね。原子核を構成している粒子ということね。
問題文の最初にある「原子核がもつエネルギーは，ばらばらの状態にある核子がもつエネルギーの和よりも小さい」ということなので，図にするとこんな感じ？
そうだね。
ということだね。核子がくっついている原子核をばらばらにするにはエネルギーが必要で，逆にばらばらの核子がくっつくとエネルギーを放出するんだ。
■質量はエネルギー！
そうだね。この原子分野でよく出てくる，質量とエネルギーの関係を知ってる？
アインシュタインが「質量はエネルギーだ！」と説明した有名な式だよ。
[laetx]c[/latex]は問題文にもある通り，真空中の光の速さで，3.0✕108m/sという定数なので，実質「質量はエネルギーだ！」って言ってるんだよ。
実は陽子と中性子の数が同じでも，原子核としてくっついているときよりも，ばらばらのときの方が全体の質量が大きいんだ。
■質量を求める
原子核の質量は
とあるわね。
そうだね。なので，ばらばらの状態のときが問題だね。原子番号と質量数ってなんなのか説明できる？
そうだね。そう書くんだけど，その数字はそれぞれ何を表しているの？
この関係から，陽子の数＝原子番号だけど，中性子の数はどう表せる？
求めたいのは，エネルギーの差
だから，
■陽子の数，中性子の数は保存する
内容としては，太陽の中心部で起こっている難しい話だけど，問題としては難しくないよ。
まず核反応式があるけど，左辺と右辺で陽子の数と中性子の数が保存されるのはいいよね。
陽子と中性子が突然消えたり，いきなり現れたりしないっていうことね。
できる原子核の質量数を
，原子番号を
とすると，
が成り立つよね。
計算すると，
，
となるわね。でもこれだと，選択肢に答えがないわ。
原子番号，質量数が両方とも２というのは無いね。でも同じ意味のがあるんじゃない？
そうだね。同じことだよね。次はこの反応でエネルギーが放出されるのか，吸収されるのかなんだけど，太陽の中心部で起こっている反応なんだから，だいたい分かるでしょ。
太陽はエネルギーを放出しているから「放出」が答え？
一度核子がばらばらの状態を経由して考えるんだ。このとき，エネルギーの吸収よりも，放出のほうが大きいので，差し引き放出になるんだ。
その通り。他にも縦軸にエネルギーを取って，こんな風にも表すことがあるよ。
