令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 電力（電気技術者試験センター）問4

✓ これが正解2(ア) 陽子　(イ) 小さい　(ウ) 質量欠損　(エ) mc²　(オ) 核分裂

解説

陽子・小さい・質量欠損・mc²・核分裂の組合せが正しいです。

原子核の構造と、質量とエネルギーの関係が問われています。(ア)は陽子です。原子核は、正の電荷をもつ陽子と電荷をもたない中性子が結合したもので、電子は原子核の外にある負の電荷の粒子です。

(イ)は小さい、(ウ)は質量欠損です。原子核の質量は、ばらばらの陽子と中性子の質量の合計よりわずかに小さくなっています。この減った分を質量欠損といい、陽子と中性子が結びつくときに、それに相当する結合エネルギーが外へ放出されたと考えます。

(エ)はmc²です。質量mとエネルギーEは E＝mc²（cは真空中の光の速度）で結びつきます。単位で確かめると、kg×(m/s)²＝kg･m²/s²＝Jとなり、エネルギーの単位に合います。mcではkg･m/sとなり、エネルギーの単位になりません。

(オ)は核分裂です。原子力発電は、ウランなどの重い原子核が中性子を吸収して二つに分かれる核分裂の前後で、結合エネルギーの差、言い換えれば質量欠損の差を熱として取り出しています。核融合は軽い原子核どうしが一つになる反応で、原子力発電所で使われている反応ではありません。

以上から、陽子・小さい・質量欠損・mc²・核分裂の組合せが正解です。E＝mc²は単位をJに直して確かめる、と覚えておくと(エ)で迷いません。

ほかの選択肢の解説

• 1(ア) 陽子 (イ) 大きい (ウ) 質量増加 (エ) mc² (オ) 核融合：(ア)の陽子と(エ)のmc²は正しいのですが、(イ)を大きい、(ウ)を質量増加、(オ)を核融合としています。原子核は構成する粒子の合計より軽くなり、原子力発電に使うのはウランなどの核分裂なので、三つの空白が違います。
• 3(ア) 電子 (イ) 大きい (ウ) 質量増加 (エ) mc (オ) 核融合：(ア)を電子としていますが、電子は負の電荷をもち原子核の外側にある粒子で、原子核を構成するものではありません。さらに大きい・質量増加・mc・核融合と、残りの空白もすべて誤っています。
• 4… (オ) 核分裂：(ア)(イ)(ウ)(オ)は合っていますが、(エ)をmcとしている点が誤りです。質量kgに速度m/sを掛けただけでは単位がJになりません。エネルギーにするには光の速度の2乗を掛ける必要があります。
• 5(ア) 電子 (イ) 小さい (ウ) 質量欠損 (エ) mc (オ) 核分裂：(イ)(ウ)(オ)は合っていますが、(ア)を電子、(エ)をmcとしている点が誤りです。原子核の正の電荷を担うのは陽子であり、放出されるエネルギーは質量の差に光速の2乗を掛けて求めます。