真空中での波長が の光がある。この光の光子 1 個がもつエネルギーは何 eV か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を とし、 とする。
原子
扱うテーマ: 光電効果と光子のエネルギー、物質波とX線、ボーアの水素原子模型、放射性崩壊と半減期、核反応と質量欠損
難易度の目安（高校物理）
- 難易度 1 教科書の例題レベル
- 難易度 2 教科書の章末問題レベル
- 難易度 3 共通テストレベル
- 難易度 4 国公立二次の標準レベル
- 難易度 5 難関大の二次レベル
真空中での波長が の光がある。この光の光子 1 個がもつエネルギーは何 eV か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを とし、 とする。
結晶の中で、原子が並んだ平行な格子面が間隔 で並んでいる。この結晶に、波長 の X 線を格子面に対して角 （視射角）で当てる。 を から少しずつ大きくしていくと、 のときに初めて強い反射 X 線が観測された。X 線の波長 は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。
結晶に X 線を当てる。結晶内の原子は、間隔 で平行に並んだ多数の格子面をつくっている。格子面と入射 X 線のなす角（視射角） を から少しずつ大きくしていくと、 のときに初めて強い反射が観測された。このとき、隣り合う格子面で反射した X 線の経路差は 1 波長分である。X 線の波長 は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。
ラジウムの原子核 は、 崩壊と 崩壊（ 崩壊）を何回かくり返して、鉛の原子核 になる。この間に起こる 崩壊の回数を求めよ。ただし、崩壊は 崩壊と 崩壊の 2 種類だけとする。
トリウムの原子核 が、 崩壊と 崩壊を何回かくり返して、ポロニウムの原子核 になった。この間に起こった 崩壊の回数を求めよ。ただし、途中で起こる崩壊は 崩壊と 崩壊（電子を放出する崩壊）だけとする。
ある金属の表面に、振動数 の光を当てたところ、光電子が飛び出した。この金属の仕事関数は である。プランク定数を 、電気素量を とする。光電流を にするために必要な阻止電圧の大きさは何 V か。有効数字 2 桁で求めよ。
X 線管で、陰極から出た電子を加速電圧 で加速し、陽極（ターゲット）に衝突させたところ、連続 X 線が発生した。陰極を出るときの電子の速さは とみなせるものとする。プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を とする。この連続 X 線の最短波長は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。
X 線管で、陰極から出た電子を加速電圧 で加速し、陽極（ターゲット）に衝突させて X 線を発生させる。陰極を出るときの電子の速さは とみなす。発生する連続 X 線の最短波長は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を とする。
波長 の X 線を、静止している電子に当てた。X 線光子が電子と衝突し、入射方向から の向きに散乱された。散乱された X 線の波長 は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、電子の質量を 、真空中の光の速さを とする。また、X 線光子と電子の衝突ではエネルギーと運動量が保存され、散乱による波長の変化は
（ は散乱角）で表されるものとする。静止している電子（質量 ）に、波長 の X 線を当てた。すると、入射方向と の角をなす向きに散乱された X 線が観測された。X 線光子と電子の衝突では、エネルギー保存則と運動量保存則が成り立つとする。このとき、散乱角を とすると、散乱による X 線の波長の変化は
で表される。ここで はプランク定数、 は真空中の光速である。散乱された X 線の波長 を、, , , を用いて表せ。静止していた電子を、電圧 で加速した。加速後の電子の物質波（ド・ブロイ波）の波長は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、電子の質量を 、電気素量を とし、相対論的な効果は無視する。
静止していた電子を、真空中で電圧 で加速した。電子の質量を 、電気素量を 、プランク定数を とする。加速後の電子の物質波（ド・ブロイ波）の波長 を、, , , を用いて表せ。ただし、重力の影響は無視する。電子の速さは光の速さに比べて十分小さいので、相対性理論の効果も考えなくてよい。
放射性の原子核であるヨウ素 の半減期は 日である。ある試料に含まれるヨウ素 の原子核の数が、はじめの数の になるのは、はじめから何日後か。
ある放射性原子核の半減期は 日である。はじめにこの原子核が 個あったとき、 日後に崩壊せずに残っている原子核の数は、はじめの数 の何倍か。分数で答えよ。
リチウムの原子核 について考える。陽子 1 個の質量を 、中性子 1 個の質量を 、 の原子核の質量を とする。また、質量 はエネルギー に相当するものとする。 の原子核の核子 1 個あたりの結合エネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で求めよ。
リチウム原子核 の核子 1 個あたりの結合エネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、陽子の質量を 、中性子の質量を 、 原子核の質量を とし、 の質量は のエネルギーに相当するものとする。
光電管の陰極に、波長 の単色光を仕事率 で当てる。光はすべて陰極に当たる。陰極に当たった光子のうち がそれぞれ光電子を 1 個ずつ放出する。陽極と陰極の間には十分大きな電圧が加えてあり、放出された光電子はすべて陽極に達する。このときの光電流（飽和電流）の大きさは何 A か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、光の速さを 、電気素量を とする。
振動数 の単色光を、仕事率（単位時間当たりに当たる光のエネルギー） で光電管の陰極の金属に当てる。この金属の限界振動数はこの光の振動数より小さく、光電効果が起こる。陰極に当たった光子のうち が、それぞれ 1 個ずつ光電子を飛び出させる。陽極の電位を十分に高くすると、飛び出した光電子はすべて陽極に達する。このときの光電流（飽和電流）の大きさは何 A か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、電気素量を とする。
ボーアの水素原子模型を考える。電荷 の原子核（陽子）は静止しているものとし、そのまわりを質量 、電荷 の電子が、原子核を中心とする半径 の等速円運動をしている。電子にはたらく力は原子核からの静電気力だけとし、クーロンの法則の比例定数を 、プランク定数を とする。電子の速さを とすると、ボーアの量子条件は、正の整数 （量子数）を用いて
と表される。量子数 の軌道の半径 を、, , , を用いて表せ。ボーアの水素原子模型を考える。静止した陽子（電気量 ）のまわりを、質量 、電気量 の電子が、陽子を中心とする半径 の等速円運動をしている。電子にはたらく力は陽子からの静電気力だけとし、その大きさはクーロンの法則の比例定数 を用いて で表される。また、電子の速さを とすると、電子の軌道は量子条件
を満たすものとする。ここで はプランク定数、 は正の整数（量子数）である。量子数 の軌道の半径 を、, , , , , を用いて表せ。
重水素の原子核 どうしが衝突して、次の核融合反応が起こる。
ここで は 1 個の粒子である。原子核と粒子の質量を、 の原子核が 、 の原子核が 、中性子が とする。また、 の質量は のエネルギーに相当するものとする。この反応 1 回で放出されるエネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で求めよ。重水素の原子核 と三重水素の原子核 が反応して、ヘリウムの原子核 と粒子 が 1 個ずつできる核融合反応
を考える。原子核と粒子の質量は、 が 、 が 、 が 、中性子が とし、 の質量は のエネルギーに相当するものとする。この反応 1 回で放出されるエネルギーは何 MeV か。有効数字 3 桁で求めよ。ボーアの水素原子模型を考える。電気量 の原子核（陽子）は静止しているとみなす。質量 、電気量 の電子は、原子核を中心とする半径 の等速円運動をしているとする。電子は原子核から受ける静電気力を向心力として運動する。静電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とし、 と表される。ここで はクーロンの法則の比例定数である。また電子の速さを 、プランク定数を とすると、量子条件 （ は正の整数）が成り立つ。
基底状態（）にある水素原子をイオン化する（電子を無限遠まで引き離し、そこで静止させる）のに必要な最小のエネルギーを、, , , を用いて表せ。
電気量 （ は正の整数）の原子核のまわりを、質量 、電気量 の電子 1 個が、原子核を中心とする半径 の等速円運動をしている原子（イオン）を考える。原子核は静止しているものとし、クーロンの法則の比例定数を 、プランク定数を とする。電子の円運動はボーアの量子条件 （、 は電子の速さ）を満たすものとし、静電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とする。
基底状態（）にあるこの電子を無限遠まで引き離して静止させるのに必要な最小のエネルギー（イオン化エネルギー）を、, , , , を用いて表せ。
水素原子のエネルギー準位は、量子数を として
で表される。電子が の状態から の状態へ移るとき、水素原子は光子を 1 個放出する。この光（バルマー系列で最も波長の長い光）の波長は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を （）とする。水素原子のエネルギー準位は、正の定数 を用いて
と表される。電子が高いエネルギー準位から の準位へ移るときに放出される光の系列をバルマー系列という。バルマー系列の光のうち、波長が最も長い光の波長を、プランク定数 、真空中の光の速さ 、 を用いて表せ。真空中での振動数が の光がある。この光の光子 1 個がもつ運動量の大きさは何 か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを とする。
結晶の中では、原子が並んだ平行な格子面が一定の間隔 で並んでいる。この結晶に、波長 の X 線を当てる。格子面と入射 X 線のなす角（視射角）を とすると、 のとき、隣り合う格子面で反射した X 線の経路差が 1 波長分となる強い反射（ の反射）が観測された。格子面の間隔 は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。
ウランの原子核 が、 崩壊を 回、続けて 崩壊（ 崩壊）を 回起こした。崩壊後の原子核に含まれる中性子の数を求めよ。
ある金属の限界振動数は である。この金属の表面に振動数 の単色光を当てたところ、光電子が飛び出した。このときの阻止電圧（光電流が になるときの、陰極に対する陽極の電位の低さ）は何 V か。プランク定数を 、電気素量を とし、有効数字 2 桁で答えよ。
X 線管で、陰極から出た電子を電圧 で加速し、陽極（ターゲット）に衝突させて X 線を発生させた。陰極を出るときの電子の速さは とみなす。発生した連続 X 線のスペクトルを調べると、最短波長は であった。
加速電圧 は何 V か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を とする。
真空中を一定の速さで運動している電子があり、その物質波（ド・ブロイ波）の波長は であった。電子の質量を 、プランク定数を とする。この電子の運動エネルギー を、, , を用いて表せ。ただし、電子の速さは光の速さに比べて十分小さく、運動エネルギーは で表されるものとする。
ある放射性原子核を含む試料がある。この原子核の数を調べたところ、 分後には崩壊せずに残っている原子核の数が、はじめの数の になっていた。この原子核の半減期は何分か。ただし、試料に外からこの原子核が加わったり、試料から出ていったりすることはないものとする。
炭素 12 の原子核 の核子 1 個あたりの結合エネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、陽子 1 個の質量を 、中性子 1 個の質量を 、 の原子核の質量を とし、 の質量は のエネルギーに相当するものとする。
光電管の陰極に、光子 1 個のエネルギーが の単色光を、仕事率 で当てた。光はすべて陰極に当たるものとする。陽極の電位を十分に高くしたところ、光電流の大きさは一定値（飽和電流） になった。
陰極に当たった光子のうち、光電子をたたき出した光子の割合は何 % か。有効数字 2 桁で求めよ。
ただし、電気素量を 、 とする。また、光電子をたたき出す光子 1 個は光電子 1 個を放出させ、飽和電流のときは放出された光電子がすべて陽極に達するものとする。
ボーアの水素原子模型を考える。質量 、電気量 の電子が、静止している電気量 の陽子を中心として、半径 、速さ の等速円運動をしている。電子にはたらく力は陽子からの静電気力だけとし、クーロンの法則の比例定数を 、プランク定数を とする。
ボーアの量子条件は、「電子の軌道の円周の長さ が、電子の物質波（ド・ブロイ波）の波長 の整数倍になる」という条件
で表される。量子数 の軌道をまわる電子の速さ を、, , , を用いて表せ。リチウム 6 の原子核 に中性子 を当てると、次の核反応が起こる。
ここで は 1 個の原子核である。それぞれの原子核・粒子の質量は次のとおりとする。：、：、：、
：、：、：の質量は のエネルギーに相当するものとする。この核反応 1 回で放出されるエネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で求めよ。
ボーアの水素原子模型を考える。原子核（陽子）は静止しているとみなし、無限遠を静電気力による位置エネルギーの基準とする。電子の運動エネルギーと静電気力による位置エネルギーの和を電子のエネルギーとすると、量子数 （ は正の整数）の状態の電子のエネルギーは
と表される。ここで はクーロンの法則の比例定数、 は電子の質量、 は電気素量、 はプランク定数である。基底状態（）のエネルギーは である。電子が の状態にある水素原子をイオン化する（電子を原子核から無限遠まで引き離す）のに必要な最小のエネルギーは何 eV か。有効数字 2 桁で答えよ。
ボーアの水素原子模型では、量子数 （）の定常状態にある電子のエネルギーは、正の定数 を用いて
と表される。電子がエネルギー の準位からより低いエネルギー の準位へ移るとき、振動数条件 を満たす振動数 の光が 1 個放出される。ここで はプランク定数、真空中の光の速さを とする。の準位へ移るときに放出される光の系列をライマン系列、 の準位へ移るときに放出される光の系列をバルマー系列という。ライマン系列の中で最も長い波長を 、バルマー系列の中で最も長い波長を とするとき、比 を求めよ。
静止しているリチウム 7 の原子核 に陽子 を衝突させると、次の核反応が起こる。
原子核の質量は、 が 、（陽子）が 、 が である。また、質量 に相当するエネルギーは とする。この核反応 1 回で放出されるエネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で答えよ。
ヘリウム 4 の原子核 は、陽子 2 個と中性子 2 個からできている。陽子の質量を 、中性子の質量を 、ヘリウム 4 の原子核の質量を とし、 の質量に相当するエネルギーを とする。ヘリウム 4 の原子核の結合エネルギーは何 か。有効数字 2 桁で求めよ。
X 線管で、陰極から出た電子（初速度は とみなす）を電圧 で加速し、陽極（ターゲット）に衝突させて X 線を発生させる。このとき発生する連続 X 線のうち、最も短い波長（最短波長）は何 m か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を とする。
ボーアの水素原子模型では、電子は原子核を中心とする円軌道上を運動し、量子数 （）の軌道の半径 は
と表される。ここで である。また、電子の軌道の 1 周の長さは、電子の物質波（ド・ブロイ波）の波長のちょうど 倍になっている（量子条件）。量子数 の軌道を運動している電子の物質波の波長は何 m か。円周率を として、有効数字 2 桁で求めよ。
ボーアの水素原子模型では、量子数 （）の定常状態にある電子のエネルギーは、正の定数 を用いて
と表される。電子が高いエネルギー準位からより低いエネルギー準位へ移るとき、そのエネルギー差に等しいエネルギーをもつ光子が 1 個放出される。電子が の準位へ移るときに放出される光の系列をバルマー系列、 の準位へ移るときに放出される光の系列をライマン系列という。バルマー系列の光のうち最も波長が長いものの波長を 、ライマン系列の光の波長の下限（いくらでも高い準位から へ移るときの波長の極限値）を とする。比 を求めよ。
ある金属の表面に単色光を当て、光電効果によって飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値を、阻止電圧（光電流が になるときの、陰極に対する陽極の電位の低さ）を測ることで調べた。振動数 の光を当てたときの阻止電圧は 、振動数 の光を当てたときの阻止電圧は であった。この 2 つの測定結果だけを用いて、この金属の限界振動数は何 か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、光電子の運動エネルギーの最大値は、光の振動数に対して 1 次関数の関係にあるものとする。
ある試料に、2 種類の放射性原子核 A と B が含まれている。A の半減期は 日、B の半減期は 日である。A と B はそれぞれ独立に崩壊し、崩壊してできる原子核は A でも B でもない。また、試料に外から A や B が加わることはない。時刻 において A と B の原子核の数は等しかった。B の原子核の数が A の原子核の数の 倍になるのは、時刻 から何日後か。
光電管の陰極に、波長 の単色光を、毎秒 のエネルギー（仕事率 ）で当てたところ、光電効果が起こった。陰極に当たった光子のうち が、それぞれ 1 個ずつ光電子を飛び出させるものとする。陽極の電位を陰極より十分高くして、飛び出した光電子がすべて陽極に達するようにしたとき、光電管を流れる電流（飽和電流）の大きさは何 か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を とする。
大気中の二酸化炭素には放射性の炭素 がわずかに含まれ、生きている植物は光合成によってこれを取り込み続けるので、植物体の炭素 あたりに含まれる の数は、大気と同じ一定の値に保たれている。植物が枯れると の取り込みが止まり、その後は が半減期 年で崩壊して減っていく。
現在生きている植物の炭素 では、 の崩壊が 1 分間に 回起こる。ある遺跡から出土した木片の炭素 を調べたところ、 の崩壊は 1 分間に 回起こっていた。この木が枯れたのは今から何年前か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、大気中の の割合は昔から現在まで一定であり、単位時間あたりの崩壊の回数は、そのときに含まれている の数に比例するものとする。
重水素の原子核 と三重水素の原子核 が核融合すると、次の核反応が起こる。
核子 1 個あたりの結合エネルギーは、 が 、 が 、 が である。反応前の と の運動エネルギーと運動量は無視できるほど小さく、この反応で放出されたエネルギーはすべて と中性子の運動エネルギーになるものとする。また、 と中性子の質量の比は とし、速さは光の速さに比べて十分小さいものとする。反応後の中性子の運動エネルギーは何 か。有効数字 2 桁で求めよ。ボーアの水素原子模型では、質量 、電気量 （）の電子が、静止している電気量 の陽子のまわりを、陽子を中心とする半径 の等速円運動をしていると考える。電子が受ける力は陽子からの静電気力（クーロン力）だけとし、クーロンの法則の比例定数を とする。また、プランク定数を として、電子の運動は量子条件
を満たすものとする。ここで は電子の速さ、 は量子数である。量子数 の定常状態にある電子の速さ を、, , を用いて表せ。
ある放射性の原子核 X は、半減期 日で崩壊して安定な原子核 Y に変わる。Y はそれ以上崩壊しない。時刻 において、試料には X だけが含まれていて Y は含まれていなかった。試料から X や Y が出入りすることはないものとする。
試料中の Y の原子核の数が、X の原子核の数のちょうど 倍になるのは、時刻 から何日後か。
ボーアの水素原子模型では、質量 、電気量 の電子が、静止している陽子（電気量 ）を中心とする半径 の等速円運動をしていると考える。電子が受ける力は陽子からのクーロン力だけとし、クーロンの法則の比例定数を とする。また、電子の速さを 、プランク定数を として、電子は量子条件
を満たす軌道だけを運動できるものとする。量子数 の軌道を電子が 1 周する時間は、量子数 の軌道を電子が 1 周する時間の何倍か。
ボーアの水素原子模型では、質量 、電気量 の電子が、静止した電気量 の陽子のまわりを、陽子を中心とする半径 の等速円運動をしていると考える。電子が受ける力は陽子からの静電気力だけとし、クーロンの法則の比例定数を とする。また、電子の速さを として、量子条件
が成り立つものとする。ここで はプランク定数である。量子数 の定常状態で円運動する電子は、円軌道上を周期的にまわるので、軌道上の 1 点を単位時間あたりに通過する電気量を電流とみなすことができる。この電流の大きさを , , , , を用いて表せ。
X 線管で、陰極から出た初速度 の電子を電圧 で加速して陽極に当て、X 線を発生させた。このとき発生する X 線のうち、波長が最も短い X 線（連続 X 線の最短波長の X 線）を、格子面の間隔が一定の結晶に当てたところ、格子面となす角（視射角） の方向で 1 次のブラッグ反射が観測された。
次に、同じ結晶の同じ格子面に、初速度 から電圧 で加速した電子線を当てたところ、同じ視射角 の方向で 1 次のブラッグ反射が観測された。 を 、電子の質量 、電気素量 、真空中の光の速さ を用いて表せ。ただし、電子の速さは光の速さに比べて十分小さく、相対性理論による効果は考えなくてよい。プランク定数を とし、電子の物質波（ド・ブロイ波）の波長は、電子の運動量の大きさを として で表されるものとする。
ボーアの水素原子模型の考え方を、原子核のまわりを電子が 1 個だけまわっているイオン（水素様イオン。たとえば や ）に当てはめる。原子核の電気量を （ は正の整数）、電子の質量を 、電気量を とし、原子核は静止しているものとする。電子は原子核からの静電気力だけを受けて、原子核を中心とする半径 、速さ の等速円運動をし、量子条件
を満たす。ここで はプランク定数、クーロンの法則の比例定数を とし、静電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とする。の状態（基底状態）にある電子を、このイオンから無限遠まで引き離して静止させるのに必要な最小のエネルギー（イオン化エネルギー）を、, , , , を用いて表せ。
原子炉から取り出した中性子を、速さのそろった平行な中性子線にして結晶に当て、その物質波（ド・ブロイ波）の回折を調べた。結晶の中で、ある格子面の間隔は である。中性子線がこの格子面となす角（視射角）を から少しずつ大きくしていくと、視射角が になったとき、はじめて強い反射が観測された。このときの中性子 1 個の運動エネルギーは何 か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、中性子の質量を 、プランク定数を 、電気素量を とし、中性子の速さは光の速さに比べて十分小さいものとする。中性子の物質波の波長は、運動量の大きさを として （ はプランク定数）で表される。
静止しているラジウムの原子核 が 崩壊して、ラドンの原子核 とヘリウムの原子核 （ 粒子）に分かれる。
それぞれの原子核の質量を、 が 、 が 、 が とし、 の質量に相当するエネルギーを とする。この崩壊で放出されるエネルギーはすべて と 粒子の運動エネルギーになり、 線は放出されないものとする。また、運動エネルギーの計算では相対論的な効果を無視し、 と 粒子の質量の比を質量数の比 とみなしてよい。
崩壊後の の運動エネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で求めよ。
真空の光電管の陰極に、波長 の単色光を、毎秒 のエネルギー（仕事率 ）で当てる。この光で陰極では光電効果が起こり、陰極に入射した光子 個あたり平均 個の割合で光電子が飛び出す。陽極には陰極に対して十分高い電位を与えてあり、飛び出した光電子はすべて陽極に達する。
このとき光電管を流れる電流（飽和電流）の大きさは何 A か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、プランク定数を 、真空中の光の速さを 、電気素量を とする。
放射性の原子核 A と B がある。A の半減期は 時間、B の半減期は 時間である。ある試料には、時刻 において A と B がちょうど の個数の比で含まれている。A, B が崩壊してできる原子核はどれも A でも B でもなく、試料に A, B が新たに加わったり、試料から出て行ったりすることはない。
ある原子核について、単位時間あたりに崩壊する原子核の数は、その時点で残っている原子核の数に比例し、その原子核の半減期に反比例する（比例定数は A と B で共通）ものとする。
A の単位時間あたりに崩壊する数と、B の単位時間あたりに崩壊する数が等しくなるのは、時刻 から何時間後か。
2 個の重水素原子核 が核融合して、ヘリウム 3 の原子核 と中性子 ができる反応
を考える。核子 1 個あたりの結合エネルギーは、 が 、 が である（中性子 の結合エネルギーは ）。反応前の 2 個の の運動エネルギーの和と運動量の和は、どちらも とみなしてよいものとする。反応で放出されるエネルギーはすべて と中性子の運動エネルギーになり、 線は出ないものとする。また、運動エネルギーの計算では相対論的な効果を無視し、 と中性子の質量の比を とみなしてよい。
反応後の中性子の運動エネルギーは何 MeV か。有効数字 2 桁で求めよ。
条件に合う問題はありません。