I.

プロローグ

原子核の分裂や融合によって放出されるエネルギー。物理的にしろ化学的にしろ、原子核にしろ、エネルギーというのは、仕事をしたり、熱や放射を放出する能力のことである。1つの系における全エネルギーはいつも保存されるが、他の系に移行したり、形をかえたりすることがある。なお、核分裂物質から連続して熱エネルギーをとりだす装置については、原子炉を、核燃料については濃縮ウランをそれぞれ参照。

1800年ごろまで、主たる燃料としてつかわれていたのは材木であった。材木のエネルギーは、生きている間に木が太陽から吸収してたくわえたものである。産業革命以後は、石炭や石油といった化石燃料に依存してきた。

化石燃料もまた、その根源は太陽エネルギーである。石炭のような化石燃料が燃焼すると、石炭の中の水素原子と炭素原子が結合し、水と二酸化炭素が発生する。そのときに1kg当たり1.6kW/時、あるいは1炭素原子当たり10eV(電子ボルト)の熱が放出される。このエネルギーの大きさは、原子の電子の構造の変化から生じる化学変化に典型的なものである。放出された熱の一部は隣接する燃料をじゅうぶんに加熱し、燃焼反応は持続する。核エネルギーは、新しく登場したエネルギーである。