今回は平成24年度 電力科目 A問題4を解説します。0.01kgのウラン235が核分裂して0.09%の質量欠損が生じたとき、同じ熱を得るのに必要な重油の量[L]を求める問題です。重油発熱量は43000kJ/Lとします。
E=mc²シリーズの平成24年版。今回はウランが0.01kg（10g）で、発熱量がkJ/L（体積あたり）。手順はいつもの質量欠損→×9×10¹⁶→kJ→発熱量で割るで変わりません。
出題のポイント
平成24年度 電力科目 A問題4：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 電力科目 【原子力】 平成24年度 A問題4
0.01[kg]のウラン235が核分裂するときに0.09[%]の質量欠損が生じるとする。これにより発生するエネルギーと同じだけの熱を得るのに必要な重油の量[l]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
ただし、重油発熱量を43000[kJ/l]とする。
（1）950 （2）1 900 （3）9 500 （4）19 000 （5）38 000 L
ポイント解説：Δm→E=mc²→kJ→重油の発熱量（kJ/L）で割る
質量欠損とエネルギー：今回はウランが最初からkg単位（0.01kg）で与えられているので、単位変換は不要。質量欠損は Δm＝0.01×0.0009＝9×10-6kg。E＝Δmc²＝9×10-6×9×1016＝8.1×1011J＝8.1×108kJ。
重油に換算：重油の発熱量は43000kJ/Lなので、必要な重油は 8.1×108/43000≒18837L≒19000L。答えは(4)。選択肢は950・1900・9500・19000・38000と桁と2倍ずつの階段になっており、桁ミス（JとkJ、gとkg）をすると必ずどれかに落ちる仕掛け——「ウラン10g＝重油約19kL（ドラム缶約95本）」という規模感で検算するとよい。
問題の解説
STEP1 質量欠損
Δm=0.01×0.0009=9×10⁻⁶kg（今回は最初からkg）。
STEP2 E=mc²
E=9×10⁻⁶×9×10¹⁶=8.1×10¹¹J=8.1×10⁸kJ。
STEP3 重油換算
8.1×10⁸/43000≒18837≒19000L→(4)。
答え：(4)
💡 覚え方
E=mc²シリーズの数字の対応：**U235 1g→8.1×10⁷kJ（石炭3.2t）**／**10g（0.01kg）→8.1×10⁸kJ（重油約19000L）**——1桁ずつスライドするだけ。手順は毎回同じ：質量[kg]×0.0009×9×10¹⁶=[J]→÷10³=[kJ]→発熱量で割る。出題年により、ウランの量（1g／10g／1kg×濃縮度）と燃料（石炭kJ/kg／重油kJ/L）が入れ替わる。
⚠️ よくある間違い
0.01kgをさらに10⁻³しない（すでにkg）。J→kJの÷10³を忘れると19000×10³Lの桁違い。0.09%=0.0009。43000で割る前に単位（kJ）を確認。答えの単位はL（今回はkL変換なし）。
まとめ
| 質量欠損 | Δm=0.01×0.0009=9×10⁻⁶kg |
| エネルギー | E=9×10⁻⁶×9×10¹⁶=8.1×10¹¹J |
| kJへ | 8.1×10⁸kJ |
| 重油換算 | 8.1×10⁸/43000≒18837L |
| 答え | ≒19000L→(4) |
▼あわせて解きたい関連問題
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