電験三種（第三種電気主任技術者） 電力 一問一答・五肢択一（全8問）｜核分裂と質量欠損のエネルギー

正解：○

E＝mc²＝1×10⁻³kg×(3×10⁸m/s)²＝1×10⁻³×9×10¹⁶＝9×10¹³Jです。質量はkgに直して計算します。

正解：○

原子核の質量は、構成する陽子と中性子の質量の和より小さく、この差を質量欠損といいます。質量欠損に相当するエネルギー（E＝mc²）が結合エネルギーです。

正解：○

核分裂で放出される中性子（核分裂中性子）が次の核分裂を起こすことで、連鎖反応が続きます（日本原子力研究開発機構の教材「原子炉物理」第3章）。

正解：×

臨界は、連鎖反応が一定の割合で続き、原子炉内の中性子の数が時間的に変化しない状態です。中性子の数が増えていく状態は超臨界、減っていく状態は未臨界です。

正解：×

原子核の質量は、構成する陽子と中性子の質量の和より小さくなります（質量欠損）。その差に相当するエネルギーで核子が結びついています。

正解：○

1eVは、電子1個が1Vの電位差で加速されて得るエネルギーで、電気素量1.602×10⁻¹⁹Cに1Vを掛けた1.602×10⁻¹⁹Jです。

正解：4

正解は4です。

質量欠損：1×10⁻³kg×0.0009＝9×10⁻⁷kg

E＝mc²＝9×10⁻⁷×(3×10⁸)²＝9×10⁻⁷×9×10¹⁶＝8.1×10¹⁰J＝81.0GJ

1：誤り。質量1gをkgに換算していません。

2：誤り。0.09%を%のまま0.09として計算しています。

3：誤り。0.09%を0.9%（0.009）として計算しています。

4：正しい。

5：誤り。c²を9×10¹⁵としています。(3×10⁸)²＝9×10¹⁶です。

正解：3

正解は3です。

(a)より E＝8.1×10¹⁰J

電気エネルギー：8.1×10¹⁰×0.33＝2.673×10¹⁰J

1kWh＝3.6×10⁶J より 2.673×10¹⁰／3.6×10⁶≒7,425kWh

1：誤り。熱効率で割っています。

2：誤り。熱効率を掛けていません。

3：正しい。

4：誤り。熱効率を2回掛けています。

5：誤り。1kWh＝3.6×10⁹Jとしています。1kWh＝3.6×10⁶Jです。