Sep 25, 2013

電子補足の謎

電子補足はベータ崩壊の一種

ベータ崩壊の詳しい解説

東工大の武藤研究室
http://www.th.phys.titech.ac.jp/~muto/

第4章 原子核の崩壊
http://www.th.phys.titech.ac.jp/~muto/lectures/INP02/INP02_chap04.pdf
が詳しい。

要点は、
- ベータ崩壊には、β-崩壊、β+崩壊、電子補足の三種がある。
- 自由な単独の中性子は,平均寿命15分で陽子へと変わっていく。
- 安定な原子核の中にある中性子は崩壊しない。

安定な原子核の中にある中性子は崩壊しない理由が、はっきりしない。
(よくある説明は、「中性子が崩壊しても、
すぐ近くの陽子が中性子に変化するから、
原子核全体としては崩壊しない」だが、
観測された事実ではなさそう、
というかそもそも観測不可能と思える)

LENRの仮説の一つ「Widom-Larsen Theory」では、
「陽子と陽子が直接核融合するのではなく、
ベータ崩壊の電子補足が起きて陽子から中性子ができて
この中性子が他の原子核と反応している、
最終的にガンマ崩壊により熱が発生する」
と仮定している。

であれば、「人工的に電子補足を促進させる方法」を
研究していくといいはず。

何故、中性子の研究が未発達だったのか

誰でもだが、わからないことを明示せず、すべて分かったフリをしている傾向が強かった。
弱い相互作用のβ崩壊を人工的に起こせないという未検証の噂が自由な発想を制限。
核融合は、陽子と陽子がするものという先入観にとらわれていた。
中性子を加速しないと他原子核と反応しないという先入観にとらわれていた。
核爆弾のような一瞬の全数反応に気を取られ、少数粒子の稀なゆっくり反応を無視していた。
物理学と化学の線引きを厳しくしすぎて中間領域の研究を忘れた。
中性子は電荷を持たないので、電気的に制御も測定もできないので研究に不向き。
電荷を持つ粒子なら簡単に加速・衝突実験して観測できたので主流研究となった。
衝突実験だげても色々な現象が出てきて理解するのに何十年もかかっても終わらない。
(衝突実験での素粒子探求は玉ねぎの皮むきと似ていてキリがない)
衝突実験の巨大施設・巨額予算で学者組織が権力志向になり、独自研究ができない。
物理学者は、核兵器も原子炉も用意したこれで社会貢献は十分という応用面への無関心。
核兵器の応用としての原子力であり、軍事と結びつき機密性と権力志向が強く、独自研究ができない。
原子力村は核分裂の派生としての原子核の崩壊の研究だけでも手一杯だった。