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24 関係: 原子核、反ニュートリノ、中性子、二重電子捕獲、マヨラナ粒子、プルトニウム238、ヒ素、テルル128、ニュートリノ、ベータ崩壊、ウラン238、カルシウム48、ゲルマニウム、セレン、粒子放射線、結合エネルギー、運動エネルギー、電子、陽子、陽電子、核子、核種、標準模型、放射性同位体。
原子核
原子核（げんしかく、atomic nucleus）は、単に核（かく、nucleus）ともいい、電子と共に原子を構成している。原子の中心に位置する核子の塊であり、正の電荷を帯びている。核子は、基本的には陽子と中性子から成っているが、通常の水素原子（軽水素）のみ、陽子1個だけである。陽子と中性子の個数、すなわち質量数によって原子核の種類（核種）が決まる。 原子核の質量を半経験的に説明する、ヴァイツゼッカー＝ベーテの質量公式（原子核質量公式、他により改良された公式が存在する）がある。.
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反ニュートリノ
反ニュートリノ（Antineutrino）は、ベータ崩壊の際に生成する中性の粒子で、ニュートリノに対する反粒子である。1930年にヴォルフガング・パウリによって理論的に予測され、1956年にフレデリック・ライネスとクライド・カワンによって最初に検出された。中性子が陽子に崩壊するベータ崩壊の過程で放出される。スピンは1/2で、レプトンファミリーの1つである。これまでに観測された反ニュートリノは全て右回りのヘリシティーを持つ。反ニュートリノは重力相互作用と弱い相互作用によってのみ、他の物質と反応するため、実験的に検出することは大変困難である。ニュートリノ振動の実験により、反ニュートリノは質量を持つことが示唆されたが、ベータ崩壊の実験により、その質量はかなり小さいことが分かっている。 反ニュートリノもニュートリノも中性であるため、これらは実は同一の粒子の可能性もある。このような性質を持つ粒子はマヨラナ粒子と呼ばれる。ニュートリノが真のマヨラナ粒子だった場合、ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊が許容される。いくつかの実験結果により、この過程の存在が示唆されている。 核不拡散の観点から、反ニュートリノを原子炉のモニターに利用する可能性の研究も行われている。.
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中性子
中性子（ちゅうせいし、neutron）とは、原子核を構成する粒子のうち、無電荷の粒子の事で、バリオンの1種である。原子核反応式などにおいては記号 n で表される。質量数は原子質量単位で約 、平均寿命は約15分でβ崩壊を起こし陽子となる。原子核は、陽子と中性子と言う2種類の粒子によって構成されている為、この2つを総称して核子と呼ぶ陽子1個で出来ている 1H と陽子3個で出来ている 3Li の2つを例外として、2015年現在の時点で発見報告のある原子の内、最も重い 294Og までの全ての"既知の"原子核は陽子と中性子の2種類の核子から構成されている。。.
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二重電子捕獲
二重電子捕獲（にじゅうでんしほかく、Double electron capture）は原子核の崩壊形式。核子の数が 、原子番号が である核種 において、二重電子捕獲は、の核種の方が質量が小さい場合に限って可能である。 この崩壊過程では、原子核内の2個の陽子によって、軌道上にある2個の電子が捕獲され、中性子を生じる。また、2個のニュートリノが放出される。陽子が中性子に変化するので、中性子数は2大きくなり、陽子数は2小さくなる。そして、質量数 は変化しない。原子番号が変わるので、娘核種は親核種とは異る元素に変化する。 たとえば、 この核反応ではクリプトン78が2個の電子を捕獲し、セレン78と2個のニュートリノに変化している。 多くの場合、この崩壊過程は単一の電子捕獲のように、より発生する確率の高い現象に隠されてしまう。しかし、他の過程がすべて禁制されるか強く抑制される時は、二重電子捕獲は崩壊の主な形式になる。天然の核種で二重電子捕獲を行うと予測されている元素は35種類も存在する。しかし観測されているのはバリウム130についてのみである。観測が難しい一つの理由として、二重電子捕獲の確率が非常に小さいことがあげられる。実際、この過程における半減期の理論予測はおおよそ年である。二つ目の理由として、二重電子捕獲に際して検出できる電磁波や粒子は、励起原子核から生成放出される特性X線やオージェ電子に限られることがある。これら粒子の持つエネルギーの範囲はおおよそ 以下であり、バックグラウンドノイズのレベルが高い。これらの理由から、二重電子捕獲の実験的検出は二重ベータ崩壊の検出よりも難しい。 母原子核と娘原子核の質量差が電子2個に相当する よりも大きい場合、陽電子放出と電子捕獲の組み合わせのような他の崩壊過程でのエネルギーの解放に十分である。それらは二重電子捕獲と競合し、分岐比は核の特性に依存する。質量の差異が電子4個に相当する よりも大きい時、また別の崩壊現象である二重陽電子崩壊が起こりうる。天然の核種でこれら3種類の崩壊現象が同時に可能なものは6種のみである。.
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マヨラナ粒子
マヨラナ粒子（マヨラナりゅうし、Majorana particle）とは、粒子と反粒子が同一の中性フェルミ粒子の呼び名である。マヨラナフェルミオンともいう。 スピン1/2の素粒子であるフェルミ粒子は、その運動方程式がディラック方程式に従い、数学的な表式は4成分のスピノルとして表される。フェルミ粒子のカイラリティには左巻きと右巻きとがあり、ディラック方程式中のディラックのガンマ行列をワイル表示で表すと、左巻き成分と右巻き成分は2種類のワイルスピノル（2成分スピノル）に分解できる。電子と陽電子の関係のように、粒子と反粒子が荷電共役で結ばれている場合には、電子の左巻きワイルスピノルと陽電子の右巻きワイルスピノル、電子の右巻きワイルスピノルと陽電子の左巻きワイルスピノルがそれぞれ関連付けられる。マヨラナ粒子は、ワイルスピノルが1種類のみで構成され、粒子と反粒子が同一となっている。このような条件（マヨラナ条件）が満たされるのは、中性フェルミ粒子の場合に限られ、荷電フェルミ粒子はマヨラナ粒子になりえない。.
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プルトニウム238
プルトニウム238 (Plutonium-238・238Pu) は、プルトニウムの同位体の1つ。.
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ヒ素
ヒ素（砒素、ヒそ、arsenic、arsenicum）は、原子番号33の元素。元素記号は As。第15族元素（窒素族元素）の一つ。 最も安定で金属光沢があるため金属ヒ素とも呼ばれる「灰色ヒ素」、ニンニク臭があり透明なロウ状の柔らかい「黄色ヒ素」、黒リンと同じ構造を持つ「黒色ヒ素」の3つの同素体が存在する。灰色ヒ素は1気圧下において615 で昇華する。 ファンデルワールス半径や電気陰性度等さまざまな点でリンに似た物理化学的性質を示し、それが生物への毒性の由来になっている。.
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テルル128
テルル128 (Tellurium-128・128Te) とは、テルルの同位体の1つ。.
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ニュートリノ
ニュートリノ（）は、素粒子のうちの中性レプトンの名称。中性微子とも書く。電子ニュートリノ・ミューニュートリノ・タウニュートリノの3種類もしくはそれぞれの反粒子をあわせた6種類あると考えられている。ヴォルフガング・パウリが中性子のβ崩壊でエネルギー保存則と角運動量保存則が成り立つように、その存在仮説を提唱した。「ニュートリノ」の名はβ崩壊の研究を進めたエンリコ・フェルミが名づけた。フレデリック・ライネスらの実験により、その存在が証明された。.
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ベータ崩壊
ベータ崩壊（ベータほうかい、beta decay）とは、放射線としてベータ線（電子）を放出する放射性崩壊の一種である。 後にベータ線のみを放出するとするとベータ線のエネルギーレベルの連続性を説明できないことから、電子（ベータ線）と同時にニュートリノと呼ばれる粒子も放出する弱い相互作用の理論として整理された。.
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ウラン238
ウラン238（uranium-238、U）とはウランの同位体の一つ。ウラン238は中性子が衝突するとウラン239となる。ウラン239は不安定でβ-崩壊しネプツニウム239になり、さらにβ-崩壊（半減期2.355日）しプルトニウム239となる。 天然のウランの99.284%がウラン238である。半減期は4.468 × 109年（44億6800万年）。劣化ウランはほとんどがウラン238である。濃縮ウランは天然ウランを濃縮して、よりウラン235の濃度を高めたものである。 ウラン238は核兵器や原子力発電と関係がある。.
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カルシウム48
ルシウム48 (Calcium-48、48Ca) は、カルシウムの同位体の1つである。20個の陽子と28個の中性子を含む。自然界には、モル分率で0.187%存在する。.
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ゲルマニウム
ルマニウム（germanium ）は原子番号32の元素。元素記号は Ge。炭素族の元素の一つ。ケイ素より狭いバンドギャップ（約0.7 eV）を持つ半導体で、結晶構造は金剛石構造である。.
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セレン
レン（selenium 、Selen ）は原子番号34の元素。元素記号は Se。カルコゲン元素の一つ。セレニウムとも呼ばれる。.
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粒子放射線
粒子放射線（りゅうしほうしゃせん）とは、放射線の中でも粒子の性質を持つものであり以下に分類される。.
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結合エネルギー
結合エネルギー（けつごうエネルギー）とは、互いに引き合う複数の要素からなる系において、その系がひとところに寄り集まって存在する状態と、粒子がばらばらに存在する状態との間での、ポテンシャルエネルギーの差のこと。結合エネルギーが大きいほど、その結合は強固で安定であると言える。束縛エネルギーとも言う。 本来、保存力によって結合する系ならば、どのような系に対しても考えることが出来るが、この語が良く用いられるのは、化学分野における分子中の原子間結合の場合と、原子核の核子間相互作用の場合である。 英語表記は、bond energy や binding energy 等があるが、前者は主に化学分野において、後者は主に原子核物理学分野において用いられる。.
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運動エネルギー
運動エネルギー（うんどうエネルギー、）は、物体の運動に伴うエネルギーである。物体の速度を変化させる際に必要な仕事である。英語の は、「運動」を意味するギリシア語の （kinesis）に由来する。この用語は1850年頃ウィリアム・トムソンによって初めて用いられた。.
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電子
電子（でんし、）とは、宇宙を構成するレプトンに分類される素粒子である。素粒子標準模型では、第一世代の荷電レプトンに位置付けられる。電子は電荷−1、スピンのフェルミ粒子である。記号は e で表される。また、ワインバーグ＝サラム理論において弱アイソスピンは−、弱超電荷は−である。.
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陽子
陽子（ようし、（））とは、原子核を構成する粒子のうち、正の電荷をもつ粒子である。英語名のままプロトンと呼ばれることも多い。陽子は電荷+1、スピン1/2のフェルミ粒子である。記号 p で表される。 陽子とともに中性子によって原子核は構成され、これらは核子と総称される。水素（軽水素、H）の原子核は、1個の陽子のみから構成される。電子が離れてイオン化した水素イオン（H）は陽子そのものであるため、化学の領域では水素イオンをプロトンと呼ぶことが多い。 原子核物理学、素粒子物理学において、陽子はクォークが結びついた複合粒子であるハドロンに分類され、2個のアップクォークと1個のダウンクォークで構成されるバリオンである。ハドロンを分類するフレーバーは、バリオン数が1、ストレンジネスは0であり、アイソスピンは1/2、超電荷は1/2となる。バリオンの中では最も軽くて安定である。.
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陽電子
陽電子（ようでんし、ポジトロン、英語：positron）は、電子の反粒子。絶対量が電子と等しいプラスの電荷を持ち、その他の電子と等しいあらゆる特徴（質量やスピン角運動量 (1/2)）を持つ。.
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核子
核子（かくし、nucleon）は、原子核を構成する陽子と中性子の総称。原子の原子核は陽子と中性子により構成されていることにより、これらを総称して核子と呼ぶ。陽子も中性子もバリオンの一種であるため、核子もまたバリオンの一種である。 核子はダウンクォーク(d)とアップクォーク(u)により構成される（中性子は2個のdと1個のu、陽子は1個のdと2個のu）。これに対し、ストレンジという重いクォークを含んだ重いバリオンをハイペロンと呼び、Λ（アイソスピン0、uds）, Σ（アイソスピン1、uus, uds, dds）, Ξ（アイソスピン1/2、uss, dss）, Ω（アイソスピン0, sss）と呼ばれる。また、原子核を構成する粒子にハイペロンを含んだ核をハイパー核と呼ぶ。.
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核種
核種（かくしゅ、、または nuclear species小田稔ほか編、『』、研究社、1998年、項目「nuclide」より。ISBN 978-4-7674-3456-8）とは、原子核の組成、すなわち核の中の陽子の数、中性子の数及び核のエネルギー準位によって規定される特定の原子の種類を言う。米国の核化学者 T. P. Kohman によって提案された。 核種は原子核の同位体やその他の性質を区別するために利用される。放射能を持つ核種を放射性核種、そうではない安定した核種を安定核種と呼ぶ。.
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標準模型
標準模型（ひょうじゅんもけい、、略称: SM）とは、素粒子物理学において、強い相互作用、弱い相互作用、電磁相互作用の3つの基本的な相互作用を記述するための理論のひとつである。標準理論（ひょうじゅんりろん）または標準モデル（ひょうじゅんモデル）とも言う。.
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放射性同位体
放射性同位体（ほうしゃせいどういたい、radioisotope、RI）とは、ある元素の同位体で、その核種の不安定性から放射線を放出して放射性崩壊を起こす能力（放射能）を持つ元素を言う。.
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