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中性子の数は何個がよい?原子核の不安定さの研究

3学年の教科書p.118では,ヘリウム原子の構造が紹介されています。この図1では,原子番号2番のヘリウム原子は,二つの陽子をもっており,二つの中性子をもつものが大半を占めることが説明されています。このように中性子が二つの場合と,あるいは四つの場合に,原子の状態は比較的安定することは研究が進んできていましたが,たとえば,中性子の数が三つの場合,二つの場合よりもどれほど不安定になるかは,くわしくわかっていませんでした。
東北大学などの研究グループは,三個の中性子のみ、三個の陽子のみから成る量子系を実験的につくり出し,その不安定性を明らかにしました。三中性子系は,二中性子系や四中性子系と異なり,不安定であることが判明しました。また三陽子系は,不安定ながらも,三中性子系と類似した特徴をもつことも明らかとなりました。
これらの成果は,原子核を構成する粒子どうしの間にはたらく力の理解や,寿命を迎えた恒星が変化して生じる,中性子を主成分とする天体である中性子星の構造解明に貢献するものであり,今後の原子核の研究や宇宙物理学の発展に重要な示唆を与えるものです。

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