核分裂のシミュレーションをブラウザ上で実行し、分裂が爆発的に進んでいく様子を観察できるサイトツールです。
上の埋め込み内でも使えますが、うまく動かない・大きなページで使いたいというときは、元の核分裂シミュレーションページへ(新しいタブで開きます)。
核分裂とは
原子核が中性子を受け取って不安定になると、2つ以上の小さな核に分裂します。
このとき、膨大なエネルギーと複数の中性子が放出されます。
放出された中性子がさらに他の原子核を分裂させると、連鎖反応(chain reaction)が起こります。
この連鎖反応の広がり方は、核燃料の密度や中性子の速度によって大きく変化します。
このシミュレーションでは、その現象をシンプルな2Dモデルで再現しています。
💻 シミュレーションの内容
画面上には、ウラン原子核(緑の円)がランダムに配置されています。
「中性子を発射!」ボタンを押すと、左端から1つの中性子が発射されます。
中性子がウランに衝突すると、そのウランは分裂し、
さらに2つの新しい中性子を放出します。
この過程が繰り返されることで、連鎖反応が進行します。
反応が広がれば「核分裂数」や「累積エネルギー」がどんどん増加していきます。
🎮 操作方法
- 「密度」スライダーを動かして、ウラン粒子の数を調整します。
- 密度が高いほど、中性子が次々と衝突して連鎖反応が進みやすくなります。
- 密度が低いと、中性子が逃げてしまい、反応が途中で止まります。
- 「中性子を発射!」ボタンをクリックして、シミュレーションを開始します。
- ウランが分裂するたびに、画面下部の「分裂数」と「累積エネルギー」がリアルタイムで更新されます。
🔬 観察ポイント
- 一定の密度を超えると、反応が暴走的に拡大します。
→ これが「臨界状態(critical mass)」のモデル的表現です。 - 密度を下げると、反応がすぐに停止します。
→ 実際の原子炉では、制御棒でこの状態を保ちます。 - 中性子はすべて同じ速度で進み、ウランとの衝突でランダムな方向に分裂中性子を放出します。
→ この確率的な広がりがカオス的な模様を生みます。
このツールは、危険な実験を伴わずに以下の概念を体感的に学べます:
- 連鎖反応がどのように拡大・減衰するか
- 密度が反応の持続性を決める臨界条件
- 分裂によるエネルギーの増加とその可視化
🧭 まとめ
- 核分裂とは、1つの中性子が原子核を分裂させ、新たな中性子を放出する現象。
- シミュレーションでは、中性子の衝突 → 分裂 → 新たな中性子放出 という連鎖が視覚化されている。
- 密度を変化させることで、連鎖反応が成立する臨界状態を観察できる。
- 学校教育や科学展示に最適な、視覚的かつ安全な核反応モデル。
反応が爆発的に進む密度を探っていくという使い方もできます。


