英検2級レベルの英語長文問題を読み解きながら、核物理学の基本的な知識を身につけることが出来る問題集をkindleにて出版しました！
原子とは何か、原子に関係する力にはどのようなものがあるのか、原子力を使うようになり世界はどのように大きな力を扱うようになったのかを、より深く理解することができます。
英語長文問題で読み解く核物理学-30: 核物理学の重要テーマを英語で読み解く 英語長文問題で読み解く学問シリーズ
これまでに発売した英語の長文問題集の一覧はコチラから！
英語長文で読み解く核物理学-30 の中身を公開！
以下、どのような内容になっているのかを公開します！
目次
はじめに
1.核物理学 – 原子核の構造と性質を研究する学問。
2.原子核 – 原子の中心にある陽子と中性子からなる部分。
3.陽子 – 正の電荷を持つ原子核の構成要素。
4.中性子 – 電荷を持たない原子核の構成要素。
5.核力 – 原子核を構成する陽子と中性子を結びつける力。
6.核分裂 – 重い原子核が二つ以上の軽い核に分かれる反応。
7.核融合 – 軽い原子核が合体して重い核を形成する反応。
8.放射性崩壊 – 不安定な原子核が放射線を放出して崩壊する現象。
9.アルファ崩壊 – 原子核がアルファ粒子を放出する崩壊。
10.ベータ崩壊 – 原子核がベータ粒子を放出する崩壊。
11.ガンマ崩壊 – 原子核がガンマ線を放出する崩壊。
12.半減期 – 放射性同位体がその放射能の半分に減少する時間。
13.放射性同位体 – 放射性崩壊を起こす同位体。
14.核磁気共鳴 – 原子核の磁気特性を利用した分析技術。
15.核反応 – 原子核同士の衝突や崩壊によって起こる反応。
16.核力学 – 原子核の運動と力学を研究する分野。
17.重水 – 重い同位体であるデューテリウムを含む水。
18.核廃棄物 – 核反応によって生じる廃棄物。
19.臨界質量 – 核分裂反応を持続させるのに必要な最小質量。
20.核爆発 – 核反応による急激なエネルギー放出。
21.中性子散乱 – 中性子を用いて物質の内部構造を調べる技術。
22.加速器 – 粒子を高エネルギーに加速する装置。
23.シンクロトロン – 粒子を円軌道で加速する装置。
24.ニュートリノ – 非常に軽い素粒子。
25.核物理実験 – 核物理の現象を研究するための実験。
26.核シェルモデル – 原子核の構造を説明するモデル。
27.質量エネルギー等価 – 質量とエネルギーの等価性を示す理論。
28.核スピンエコー – NMR技術の一種。
29.核兵器 – 核分裂または核融合反応を利用した兵器。
30.非拡散条約 – 核兵器の拡散を防止する条約。
1.核物理学 – 原子核の構造と性質を研究する学問。
Unveiling the Mysteries of Nuclear Physics
Nuclear physics is a fascinating field of science that explores the fundamental properties and behavior of atomic nuclei. This branch of physics has revolutionized our understanding of the universe and has led to numerous practical applications in our daily lives. From powering cities to diagnosing and treating diseases, nuclear physics plays a crucial role in modern society.
At its core, nuclear physics deals with the study of the nucleus, the central part of an atom. The nucleus contains protons and neutrons, collectively called nucleons, which are held together by incredibly strong forces. These forces, known as the strong nuclear force, are what keep the nucleus stable despite the repulsion between positively charged protons.
One of the key concepts in nuclear physics is radioactivity, a phenomenon discovered by Henri Becquerel in 1896. Radioactivity occurs when unstable atomic nuclei release energy in the form of radiation. This process can happen naturally, as in the case of elements like uranium and radium, or it can be induced artificially in nuclear reactions.
There are three main types of radiation associated with radioactivity:
- Alpha radiation: This consists of two protons and two neutrons (essentially a helium nucleus) and has the least penetrating power.
- Beta radiation: This involves the emission of electrons or positrons and has moderate penetrating power.
- Gamma radiation: This is high-energy electromagnetic radiation with the highest penetrating power.
Understanding these types of radiation has led to various applications, such as the development of smoke detectors (which use alpha radiation) and medical imaging techniques like X-rays and CT scans (which use gamma radiation).
Another important aspect of nuclear physics is nuclear fission, the process of splitting heavy atomic nuclei into lighter ones. This process releases an enormous amount of energy, which is harnessed in nuclear power plants to generate electricity. For example, the fission of one uranium-235 nucleus can release about 200 million electron volts of energy, which is significantly more than what’s produced by chemical reactions.
Nuclear fusion, on the other hand, is the process of combining light atomic nuclei to form heavier ones. This is the process that powers the sun and other stars. Scientists are working on developing controlled fusion reactions on Earth as a potential source of clean, virtually limitless energy. The International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) project is one such endeavor, aiming to demonstrate the feasibility of fusion power.
Nuclear physics has also made significant contributions to medical science. Nuclear medicine uses radioactive isotopes for diagnosis and treatment of various diseases. For instance, technetium-99m, a radioactive isotope, is widely used in medical imaging to detect issues in organs like the heart, lungs, and bones. Another example is the use of iodine-131 in the treatment of thyroid cancer.
The field of nuclear physics continues to evolve, with researchers exploring new frontiers such as the study of exotic nuclei, which are atomic nuclei with unusual proton-to-neutron ratios. These studies help us understand the limits of nuclear stability and the processes that occur in extreme stellar environments.
In conclusion, nuclear physics is a rich and dynamic field that has greatly expanded our knowledge of the fundamental workings of the universe. From the tiniest particles within atoms to the immense energy of stars, nuclear physics provides insights into the very fabric of our reality. As we continue to unlock its secrets, we find new ways to harness its power for the benefit of humanity, all while grappling with the responsibilities that come with such profound knowledge.
注釈
- Nuclear physics (原子核物理学) – 原子核の性質や振る舞いを研究する物理学の一分野
- Atomic nuclei (原子核) – 原子の中心部分
- Protons (陽子) – 原子核内の正電荷を持つ粒子
- Neutrons (中性子) – 原子核内の電荷を持たない粒子
- Nucleons (核子) – 陽子と中性子の総称
- Strong nuclear force (強い核力) – 原子核内の粒子を結びつける力
- Radioactivity (放射能) – 不安定な原子核がエネルギーを放出する現象
- Radiation (放射線) – 放射能によって放出されるエネルギー
- Alpha radiation (アルファ線) – ヘリウム原子核からなる放射線
- Beta radiation (ベータ線) – 電子または陽電子からなる放射線
- Gamma radiation (ガンマ線) – 高エネルギーの電磁波
- Nuclear fission (核分裂) – 重い原子核が分裂する過程
- Nuclear fusion (核融合) – 軽い原子核が結合する過程
- Radioactive isotopes (放射性同位体) – 放射能を持つ同位体
- Exotic nuclei (エキゾチック核) – 通常とは異なる陽子対中性子比を持つ原子核
設問
- What is the main focus of nuclear physics?
a) The study of chemical reactions
b) The exploration of galaxy formation
c) The investigation of atomic nuclei
d) The analysis of planetary motion - Which particles are found in the nucleus of an atom?
a) Electrons and protons
b) Protons and neutrons
c) Neutrons and electrons
d) Photons and electrons - What force is responsible for holding the nucleus together?
a) Gravitational force
b) Electromagnetic force
c) Weak nuclear force
d) Strong nuclear force - Who discovered radioactivity?
a) Marie Curie
b) Albert Einstein
c) Henri Becquerel
d) Ernest Rutherford - Which type of radiation has the highest penetrating power?
a) Alpha radiation
b) Beta radiation
c) Gamma radiation
d) Infrared radiation - What is nuclear fission?
a) The process of combining light atomic nuclei
b) The process of splitting heavy atomic nuclei
c) The emission of gamma radiation
d) The decay of radioactive isotopes - Which process powers the sun?
a) Nuclear fission
b) Nuclear fusion
c) Radioactive decay
d) Chemical combustion - What is the ITER project?
a) A space exploration mission
b) A particle accelerator experiment
c) A fusion power demonstration project
d) A nuclear waste disposal program - How is nuclear physics applied in medicine?
a) Only for cancer treatment
b) Only for diagnostic imaging
c) For both diagnosis and treatment of diseases
d) It has no applications in medicine - What are exotic nuclei?
a) Nuclei found only in outer space
b) Artificially created superheavy elements
c) Nuclei with unusual proton-to-neutron ratios
d) Nuclei that emit only gamma radiation
解答・解説
- 原子核物理学の主な焦点は何ですか？
a) 化学反応の研究
b) 銀河形成の探査
c) 原子核の調査
d) 惑星運動の分析
答え: c) 原子核の調査
説明: 原子核物理学は、その名前が示すように、原子核の性質と振る舞いを研究する分野です。パッセージの冒頭で、「原子核物理学は原子核の基本的な性質と振る舞いを探求する魅力的な科学分野です」と明確に述べられています。
- 原子の核内にはどの粒子が存在しますか？
a) 電子と陽子
b) 陽子と中性子
c) 中性子と電子
d) 光子と電子
答え: b) 陽子と中性子
説明: パッセージには「核は陽子と中性子を含んでおり、これらは総称して核子と呼ばれます」と書かれています。電子は原子の一部ですが、核の外側に存在します。
- 原子核を結びつけている力は何ですか？
a) 重力
b) 電磁力
c) 弱い核力
d) 強い核力
答え: d) 強い核力
説明: パッセージでは「これらの力は強い核力として知られており、陽子間の反発力があるにもかかわらず核を安定させています」と説明されています。
- 放射能を発見したのは誰ですか？
a) マリー・キュリー
b) アルバート・アインシュタイン
c) アンリ・ベクレル
d) アーネスト・ラザフォード
答え: c) アンリ・ベクレル
説明: パッセージには「放射能は1896年にアンリ・ベクレルによって発見された現象です」と明確に記載されています。
- どの種類の放射線が最も透過力が高いですか？
a) アルファ線
b) ベータ線
c) ガンマ線
d) 赤外線
答え: c) ガンマ線
説明: パッセージでは放射線の種類を説明する際に、「ガンマ線：これは最も透過力の高い高エネルギーの電磁放射線です」と述べられています。
と、このような感じで、30問の長文問題が一冊にまとまっております！
核物理学の重要テーマ、30問あります！
目次にもあるように、30個の核物理学にまつわる重要テーマやキーワードを使い、長文問題を作りました。
英語力を向上させたい、かつ、核物理学の知識を得たい人にとって、最適な長文問題集となっております。
英語レベルは英検2級を目指している人にとって丁度いい塩梅。
原子の構造から核分裂、これからの発電において重要な分野になるであろう核融合に至るまで、この英語長文問題集を読み解くことで理解を深めることができます。
タイパを重視して、核物理学の知識を得つつ、英語の読解力を向上させたい人は、ぜひ活用してみてください。
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