発熱反応

原子核が反応したり崩壊したりする際に、どれだけのエネルギーが出入りするかを示す重要な指標に「反応熱」、記号Ｑで表されるものがあります。この値は、反応の前後で質量がどれだけエネルギーに変換されたかを示すもので、単位にはメガ電子ボルト（記号ＭｅＶ）が用いられます。反応によって質量が減少し、エネルギーが放出される場合、反応熱Ｑの値は正の値になります。このような反応は、熱を発生させる反応、つまり発熱反応と呼ばれます。発熱反応は、私たちの身の回りでもよく見られます。例えば、物が燃える現象も発熱反応の一つです。反対に、反応にエネルギーが必要で、質量が増加する場合、反応熱Ｑは負の値になります。このような反応は、熱を吸収する反応、つまり吸熱反応と呼ばれます。例えば、水を電気分解して水素と酸素を作る反応は、エネルギーを必要とする吸熱反応です。原子核の反応にも、発熱反応と吸熱反応があります。ウランのような重い原子核が分裂する核分裂反応は、莫大なエネルギーを放出する発熱反応です。この莫大なエネルギーを利用して、原子力発電所では電気を作り出しています。軽い原子核が融合して重い原子核になる核融合反応も発熱反応です。太陽が輝き続けられるのは、中心部で核融合反応が起こり、莫大なエネルギーを放出しているからです。しかし、核融合反応を起こすには、非常に高い温度と圧力が必要です。そのため、地上で核融合反応を制御し、エネルギー源として利用するには、高度な技術開発が必要となります。