中性子崩壊におけるエネルギー保存

質問

中性子が陽子と電子に崩壊する現象が、一見するとエネルギーが保存していないと騒ぎになったいた頃、パウリが、ニュートリノが発生していることを予言しました。
中性子が陽子と電子とニュートリノに崩壊する場合、質量エネルギーを加味しなくても、運動エネルギーだけでエネルギーが保存しているのでしょうか？それとも、質量エネルギーまで加味しなければ、エネルギーが保存していないのでしょうか？

回答No.2

leo-ultra · ベストアンサー

> 中性子の質量＝（陽子の質量）＋（電子の質量）＋（反電子ニュートリノ）ともならないのですよね？

ならないです。　ニュートリノは質量ほぼゼロですから
中性子の質量＝（陽子の質量）＋（電子の質量）：不成立ならば、
中性子の質量＝（陽子の質量）＋（電子の質量）＋（反電子ニュートリノ）　も不成立でしょう。

> 質問の仕方が悪うございました。
> この「反応」は、質量が運動エネルギーに転化する（又はその逆）を考慮する必要があるのでしょうか、という質問です。

回答の仕方が悪うございました。
この「反応」は、質量が運動エネルギーに転化する（又はその逆）を考慮する必要があります。

回答No.1

leo-ultra

> 中性子が陽子と電子とニュートリノに崩壊する場合、質量エネルギーを加味しなくても、運動エネルギーだけでエネルギーが保存しているのでしょうか？それとも、質量エネルギーまで加味しなければ、エネルギーが保存していないのでしょうか？

当然、質量エネルギーまで加味しなければなりません。

だって、中性子の質量＝（陽子の質量）＋（電子の質量）とならないので、その差の質量エネルギーが
運動エネルギーと合わせて、帳尻りが合わなければなりません。

そもそもなぜエネルギーが保存してないかもしれないかと考えられたかというと、
ほぼ静止している中性子から出てくる電子のエネルギーが連続的だったからです。
１個の粒子が2個の粒子に分裂するときは電子の運動エネルギーは質量比で決まった離散的値になります。
（力学の運動量とエネルギーの保存則から大学１年生でもわかる理屈です。）
だから、１個の粒子が３個に分裂したと考えたのです。

補足

中性子の質量＝（陽子の質量）＋（電子の質量）＋（反電子ニュートリノ）ともならないのですよね？
質問の仕方が悪うございました。
この「反応」は、質量が運動エネルギーに転化する（又はその逆）を考慮する必要があるのでしょうか、という質問です。