共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問58 (地学基礎（第3問） 問2)

イもウもどちらも誤りです。
宇宙誕生から約3分後に陽子と結合したのは電子ではなく、中性子です。
また、この時期に形成されたのはバリウム原子核ではなく、ヘリウム原子核です。
電子が陽子と結合して水素原子が形成されるのは、約38万年後のことです。
そのため、この選択肢は誤りです。
 

ウの「ヘリウム原子核」は正しいですが、イが誤りです。
宇宙誕生から約3分後、陽子と結合したのは電子ではなく、中性子です。
陽子と電子が結合するのは、宇宙誕生から約38万年後（水素原子の形成）です。
そのため、この選択肢は誤りです。
 

イの「中性子」は正しいですが、ウが誤りです。
陽子と中性子が結合して形成されたのは、バリウム原子核ではなくヘリウム原子核です。
バリウムは原子番号56の重い元素であり、ビッグバン核合成では形成されません。
重い元素は後の恒星の内部や超新星爆発でつくられます。
そのため、この選択肢は誤りです。
 

宇宙誕生から約3分後、高温の状態で陽子と中性子が結合し、ヘリウム原子核が形成されました。
陽子2個・中性子2個が結合したものがヘリウム原子核（ヘリウム4）です。
その後、宇宙がさらに冷えた約38万年後に、陽子（水素原子核）が電子を捉えて水素原子が形成されました。
そのため、この選択肢は正しいです。
 

ビッグバンから約3分後には、原子核合成が起こり、
陽子と中性子が結合してヘリウム原子核が形成されます。

電子はこの段階では原子核形成に関与しません。

その後、約38万年後に電子が結合して原子（中性原子）ができるようになります。

バリウム原子核のような重い原子核は、後の恒星内部でつくられます。