対消滅について

質問

対消滅反応の際に放出されるのは電磁波だけなのでしょうか？
それとも、電磁は以外にも何か放出されているのでしょうか？
そして、反物質が容易に入手可能なら核融合よりも対消滅反応のほうが制御しやすいと聞いたのですが本当でしょうか？
もし事実ならどのような理由なのかも御教え願えないでしょうか
(当方素人なのでなるべく解り易く噛み砕いてお願いします)

回答No.2

phys · ベストアンサー

対消滅というのは、物質と反物質が出会ったときに、１＋（－１）＝０の様なイメージでお互い消えてしまうことを言います。

専門的に言えばハドロン数や電荷など、物理量が綺麗に相殺するために物質そのものが消えます。

しかし、いかなる粒子もエネルギーは常にプラスなので対消滅してもエネルギーは残っています。そのエネルギーは何かに変わらないと行けないのですが、基本的に何に変わっても良いんです。

電子陽電子対消滅の場合、ゆっくり近づけると併せて１MeV程度のエネルギーしかないので、電磁波くらいしか生成のしようがありませんが、お互いを高いエネルギーで衝突させるといろんな物質が大量に出てきます。リニアコライダーではこれを利用してHIGGS粒子を見つけようとしています。

容易に入手が可能なら、のくだりが何を言いたいのかがいまいち判然としませんが、もし反物質が大量に存在した場合、対消滅を起こすことは確かに出来ますし、その場にある分だけ対消滅・対生成を起こすので核融合みたいに微妙な制御をしなくても良いと言えます。

核融合は利用する場合は連鎖反応で、しかも物質を無理に近づけることで起こるので濃度や圧力、温度を上手く調整しないと反応は上手く進まなかったり進みすぎたりします。

現実には反物質は殆どありません。ビッグバンの時には同じくらいの量がありましたが、対となる物質と出会ってどんどん対消滅を起こすので、消えて無くなってしまいました。

対称性の破れから物質＞反物質だったので今は物質世界になっているわけです。

お礼

回答ありがとうございます。

＞容易に入手が可能なら、のくだりが何を言いたいのかが・・・・・
これは単純に反物質が簡単に手に入るのなら制御が困難な核融合発電ではなく漫画やＳＦに出てくるような対消滅機関の方がより早く実用化されて核分裂物質への依存を早く断ち切れるのではと思っただけです。

現実にはＣＰ対象性の破れによりこの宇宙には反物質がほとんど存在しないのは知っていますがもし容易に手に入るなら薔薇色の未来が広がるのではと浅はかな考えが思い浮かんだのです。

回答No.1

sekisei

消滅の際に開放される全エネルギー（粒子の質量と運動エネルギーの合計）によりいろいろだと思います。

例えば電子と陽電子がゆっくり近づいて消滅すると電磁波が発生するか再び電子陽電子対が発生し、光速に近いスピードだと中間子やレプトンと呼ばれる種類の粒子などが発生します。

これは実際に加速器と呼ばれる実験装置で利用されています。
http://www.kek.jp/kids/multi/particle/kekb.html

＞核融合より・・・
恐らくですが、核融合は簡単に言うとプラスの電気を持った陽子４個を静電気の反発に逆らって合体させないといけませんが、対消滅はプラスとマイナスの電気を持った粒子を合体させるので静電気が引力となって自然に合体するから簡単と言うことだと思います。

お礼

回答ありがとうございます。

やはり放射されるエネルギーでかなり開きがあるんですね
膨大な実験の積み重ねでデータを蓄積していくしかないんですね

核融合に関しては材料工学の面だと思っていたのですが電磁気学の方でしたか気がつきませんでした。