問1 下線部中心部の核融合反応について,現在の太陽で起きている核融合反応の説明と…
太陽に関する問1 ~問4 に答えよ。 図1 は太陽の一生を表した模式図である。現在の太陽が光り輝いているのは,中心部の核融合 反応によるものである。核融合反応は,太陽の誕生初期には起きておらず,原始太陽の内部が重 力によって A し,温度が B することで始まった。現在の太陽で起きている核融合反 応は約50 億~60 億年後には変化し,太陽は C の段階に進むとみられている。さらに時間 が経ち,外側のガスを穏やかに放出し,核融合反応が停止すると太陽は終末を迎えることにな る。 現在の太陽 誕生初期 核融合反応のはじまり 核融合反応の変化 核融合反応の停止 図1 太陽の一生 この模式図では,太陽の各段階の時間は正確には表現されていない。 (NASA のweb サイトにより作成) ⒜ ⒝
問1 下線部中心部の核融合反応について,現在の太陽で起きている核融合反応の説明として最 も適当なものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ。
- 1 酸素の原子核4 個から,二酸化炭素の原子核1 個が生じる反応である。酸素から二酸化炭素ができる反応は、核融合ではありません。
- 2 ヘリウムの原子核4 個から,炭素の原子核1 個が生じる反応である。ヘリウムから炭素ができるのは、もっとあとの段階の反応です。
- 3 炭素の原子核4 個から,酸素の原子核1 個が生じる反応である。炭素から酸素ができるのは、より重い恒星で起こる反応です。
- 4 水素の原子核4 個から,ヘリウムの原子核1 個が生じる反応である。水素4個からヘリウム1個ができ、莫大なエネルギーが出ます。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は4です。現在の太陽の中心部では、水素の原子核4個が結びついてヘリウムの原子核1個になる核融合反応が起きています。このとき減った質量の分が莫大なエネルギーとなって放出され、太陽は光り輝いています。ヘリウムから炭素ができる反応は、太陽が赤色巨星になったあとの段階で起こるもので、いまの太陽では起きていません。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00002.htm)を加工して作成