- ベストアンサー
原子核がバラバラにならない理由。
水素を除き原子核内には陽子が複数、クーロン斥力でバラバラになりそうなのにならないですね。東大の研究では楕円形には変形するようです。大発見ですね。ユルユルに繋がっているのにバラバラにならないのですね。考えられる理由としては… A. グルーオンが働いていて、核子同士が離れそうになると引力が強くなる。 B. 近隣原子核からのクーロン斥力を受け、周囲の原子核から等距離の位置に陽子群が留まる。 C. 神出鬼没の周回電子を陽子群がクーロン引力で追いかけ回し、陽子群が同期的に振動しまとまりを保つ。 D. 周回電子群を陽子群がクーロン引力で追いかけ回し、中性子群が万有引力で陽子群を追いかけ回している。 E. その他。？？？
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
＞女性が行方不明になる例え話、シュレディンガーの猫を女性に置き換えてみたのですが、 シュレディンガーの猫というのは、 量子力学的な効果が大きくなるようなミクロの現象とマクロの現象を結び付けようとするとおかしなことになる ということを言ったものです。質問者さんはシュレディンガーの猫を女性にたとえたということは、 女性の肌にすぐ近くの、量子論的なミクロの距離である1オングストローム、1億分の1ｃｍの距離まで目をつぶって近づくと、女性は逃げてしまうかもしれないし、逃げないでそこにいるかもしれないし、目を開けてみるまでどちらになるのか状態が決定しない。ということは男性が目を開けてから女性は逃げるか逃げないかを決める とお考えになっているのですか？ 見ず知らずの男性に１ｃｍまで近づかれたら、ほとんどの女性は逃げると思うのですがねぇ・・・？ ＞グルーオンは核子間を結び付ける結合エネルギーなのか グルーオンは結合エネルギーではありません。力を媒介する粒子です。 クォークとクォークとが、グルーオンにより結合すると、その質量は結合する前の２つのクォークの質量の和よりも少しだけ軽くなります。この軽くなった分のエネルギーが結合エネルギーです。 ＞陽子と電子間のクーロン力は絶えず働いている訳ですね。 それは全く当たり前のことです。質問者さんが何を言いたいのかわかりません。 ５の3乗は125です。と言ったら １たす１は２なんですね。 と言っているように聞こえます。 何をおっしゃりたいのでしょうか？ ＞自然崩壊する原子核は核子間の結合がユルユル？ 先日NHKのサイエンスゼロというテレビ番組で、接着剤の話をやっていました。最近の接着剤ってすごいんですね。接着剤だけで何トンもの重さのものを持ち上げてしまうんです。 さて、10,000kgまで耐えることができて、10,010kgではがれてしまうような接着剤があったとします。接着した部分に10,000㎏の荷重を加えます。あと10㎏ではがれてします。この状態は接着がユルユルの状態でしょうか？ 原子核の中の核子相互もきわめて強力に、ガチガチに結合しています。これに対する斥力であるクーロン力は、原子番号が小さいうちは核力には勝てません。 しかし、クーロン力は遠方まで伝わるのに対して中間子による核力は隣の核子程度の距離しか伝わりません。このため、原子番号が大きくなり、原子核のサイズが大きくなってくると、離れたところにいる陽子の電荷による斥力が効いてくるので、上記のような10,000㎏の荷重に耐えられる接着剤に10,000㎏の荷重をかけた状態になり、あと10㎏の力で分裂してしまうわけです。 結合はユルユルではありません。ガチガチな結合をぶち壊すぐらいに強いクーロン力が働くから分裂するのです。
その他の回答 (2)
- QCD2001
- ベストアンサー率58% (325/554)
＞ユルユルに繋がっているのにバラバラにならないのですね 全く違います。ユルユルにつながってなんかいません。 質問者さんの他の質問への回答で、回答者が 核力＞＞クーロン力 と回答を寄せているのですが、そういう回答はお読みにならないのですか？ 陽子と中性子とは、「物理学を前進させてくれた湯川先生」が提唱した中間子による核力で、『強固に』つながっているのです。 グルーオンというのは、陽子や中性子を構成するクォークを結び付けている力であって、陽子と中性子とを結び付けている力ではありません。 重力は弱すぎて全く問題にならないことを他の回答者が何度も書いていますが、そういう回答も質問者さんはお読みにならないのですね。 質問者さんは、私のこの回答もまともにはお読みにならず、わけのわからない的外れなたとえ話をするのでしょうね。 ＞女性Ａに引かれて近づこうとすると行方不明 ということはK殻の電子が原子の外のどこかへ出て行ってしまうとおっしゃりたいのですか？ そんなことは起きていませんよ ＞女性Ｂが現れたので近づこうとすると行方不明 ということはどこか原子の外から電子がK殻やL殻へ迷い込んできて、原子核を振り回した挙句、また原子の外のどこかへ行ってしまうと考えているのですか？そんなことも起きていませんよ。 意味不明の妄想はおやめになった方が良いです。そんな妄想では物理現象は理解できません。 物理学を前進させてくれた湯川先生の中間子が原子核をまとめているのです。 原子の内部のような微細な世界での現象は、我々が普段日常目にするものとは全く異なる現象が起きているのです。 たとえば粒の性質と波の性質とを併せ持っているようなモノは、日常ではお目にかかることはありません。ですから、この粒と波の性質を併せ持ったものを日本語や英語などの自然言語は適切に表現することはできません。仮に「量子」という単語を作って表現しようとしていますが、そもそも日常現象を記述するための自然言語では記述できないのです。そこで数理言語を使って表現します。 自然言語では適切に表現できず、数理言語を使わなければ表現できないような現象について、ばねだとか男女関係だとか言った日常的なものを例にしようとすると、かえって間違ってしまいます。 このようなことはおやめになった方が、間違いが少なくなると思います。 そうすれば、ユルユルにつながっているなどという勘違いがなくなるでしょう。
- maskoto
- ベストアンサー率53% (538/1007)
まず、電子は原子核をバラバラにする作用は持っていても、まとめるという働きは一切しません だって、考えて見てください 陽子と中性子からなる原子核に対して、 電子は陽子だけを引き寄せようとします すると、中性子は置き去りになる つまり、原子核をバラバラにする作用となるわけです 陽子間に働くクーロン力もまた、陽子同士を遠ざけようとするので、これも原子核をバラバラにさせる方向の力です でも、核力はこれらのクーロン力より強い力です これらのクーロン力に打ち勝って、原子核をまとめているのです(ただし、核子同士が超々々々接近した場合は核力が斥力に変わります。これにより、核子同士がひとつに重なり、合体してしまうと言う事はおきません→核力が斥力となると、核子間の距離が開く→ある程度距離が開くと、核力は引力に変わる→核子間の距離が詰まる→接近し過ぎると核力が斥力に変わる→核子間の距離が開く… このとき、核力＞＞クーロン力なので、クーロン力の影響は考慮しない)
お礼
ありがとうございます。陽子と電子はクーロン引力、原子核をバラバラにする可能性がありますね。 陽子を男性、電子を女性に例えて、陽子の置かれている状況を考えてみました。。女性Ａに引かれて近づこうとすると行方不明、女性Ｂが現れたので近づこうとすると行方不明、女性Cが現れたので近づこうとすると行方不明…いつまで経っても電子から離れて独身のまま…私の人生みたいですが…。電子の動きが素早いと、陽子は目が回ってうずくまってしまったみたいに動けない？ 重力は非常に弱いですが、中性子は電磁力に反応しないし、電子は非常に軽いので、重力(万有引力)のみでも中性子は陽子にくっついているような…。 核力について理解できないので、核力抜きでの説明を試みましたが、難しそうですね…。宇宙内の４つの力全てに言及してくださり感謝いたします。
お礼
グルーオンは核子間を結び付ける結合エネルギーなのか、クオーク間を結び付ける結合エネルギーなのか、整理できていませんでした。重要なご指摘をありがとうございます。 女性が行方不明になる例え話、シュレディンガーの猫を女性に置き換えてみたのですが、陽子と電子間のクーロン力は絶えず働いている訳ですね。 東京大学の観測によれば、原子核は楕円形に変形するそうで、特にウラン235や自然崩壊する原子核は核子間の結合がユルユル？鉄の原子核は結合がガチガチで安定ですよね。ユルユルという描写が不正確かもです。謝謝。