原子核の巨大共鳴について教えてください。

質問

１． この現象は、原子核に光を入射させて起こりますが、結果的には核分裂が発生しているのでしょうか？
２． 原子炉では、中性子を原子核に入射させて、核分裂を起こしてエネルギーを取り出していますが、巨大共鳴のように、光を入射させて、核分裂を起こし、エネルギーを取り出せるのでしょうか？
３． 中性子を原子核に入射させた場合も共鳴現象が確か起きたと思うのですが、この場合は、貴重な中性子を原子核が吸収して、核分裂の邪魔になったはずです。もし、光を原子核に入射させて核分裂を起こさせる場合、巨大共鳴現象もこの点は同じでしょうか？

回答No.4

noname#175206

まあ、ヨーロッパのほうでレーザー核分裂の実験はあったりしますけどね。まあ、どんな原子核でも壊せないわけではないですから。でなければ、そうですね、たとえば不安定原子の研究なぞできないですからね。
　それにしても質問者様は現状では学問に向いていないと言わざるを得ません。必要な勉強項目はお伝えしました。それをする気もなく本の気になる単語を闇雲に質問する。それでは何も身につきません。光に飽きたら電子をぶつけますか？　そうして延々と身につかないことを尋ね続けますか？　まあ、ご自分の人生をどう使おうとご自由ではありますがね。
　重ねて申し上げておきます。私はもうアドバイスしません。では失礼。

お礼

貴重なアドバイス有難うございました。実は下記を本日専門家の方に質問しましたところ、ご親切な回答を頂きました。ご回答は私の予想と同じものでした。
今後更に原子核の表面振動を計算して確かめたいと思っております。この計算は原子核物理学の本にはよく記載されていますが、球面調和関数やそれに関する積分があり、見ただけで「独力で理解することは無理な計算」であることがわかりました。しかし反面大変面白そうです。今後ともよろしくご指導願います。

＞重ねて申し上げておきます。私はもうアドバイスしません。では失礼。
私も貴重～なアドバイスはもう結構です。質問のダイレクトな回答をお願いします。（笑）

回答No.3

noname#175206

補足、承りました。
　最初の質問からかけ離れて、そういうページを理解したいということですか。ありていに言えば「核分裂や核融合という言葉が何を意味しているかも分からない不勉強で、そんなページが理解できないなどと文句を言うのは、あまりにも身の程知らず」ということです。核分裂という言葉の意味も分かっていないから「光で核分裂するはずだ」などというたわごとがいえるのです。少しでも知っている人からすれば、はたで見ていても他人事ながら恥ずかしい思いをしているはずです。

　お示しのそのページを理解するのに何が必要か分かりますか？
　少なくとも基礎知識として原子核物理はマスターしていなければなりません。大学教養課程の物理でほんのさわりは習うこともありますが、きちんと理解するなら本来は大学院レベルです。そこに辿り着くのに何が必要か分かりますか？　少なくとも量子力学は必要です。量子力学を理解するには解析力学と特殊相対論が必要です（一般相対論は不要です）。特殊相対論を理解したいなら、少なくとも力学と電磁気学は理解していなければなりません。解析力学も力学は必須です。相対論は場合によっては流体力学も出てきます。当然ですが対応する数学のマスターは必須です。それだけの積み上げが必要なのです。

　そこまで準備した上で、巨大共鳴に取り組む準備ができたといえます。そういう努力をする覚悟があるなら勉強してください。いつかは理解できるでしょう。嫌ならあきらめなければなりません。勉強せずに素人が何でも分かるような説明があるはずだ、というのは幻想です。そういう安易を求めるのは疑似科学への近道でもあります。疑似科学は見た目は分かりやすそうな顔をしていますからね。
　私がアドバイスできるのはここまでです。

補足

お返事有難うございます。
勉強致しました。またまた、不明点が沢山出てきました。ご教示願います。
ご指摘頂きました通り、やはり勉強不足でした。光核分裂は原子核物理の本に載っておりました。すごく興味を持ちました。イメージ的には、中性子を入射させて核分裂を起こさせるのは、ハンマーで原子核を叩くような気がするのですが、光の入射は原子核のエネルギーを増やして起こさせるような気がするからです。

１． 光核分裂は原子核に光が入射して原子核の変形度すなわち原子核の振幅が大きくなり、核分裂のしきいエネルギーを超えるから核分裂するのでしょうか？
それとも、原子核の変形度は変わらないが、振動数が固有振動数の整数倍で増加して、核分裂のしきいエネルギーを超えて核分裂するのでしょうか？この辺りの理論は、液滴模型等で説明がついているのでしょうか？

２． 原子核（たとえばＵ235）に中性子を入射させて核分裂を起こさせる場合、中性子のエネルギーが高すぎると、核分裂の反応断面積が小さく、核分裂は起こりにくいです。中性子のエネルギーの低い熱中性子の方が、核分裂断面積が大きく、核分裂は起こりやすいです。光核分裂の場合も、最適なエネルギーがあるのでしょうか？それとも、エネルギーは高いほど、核分裂は起こりやすいのでしょうか？

３． 光核分裂のエネルギーが高い状態とは、光の振動数が高い状態のことでしょうか？光電効果と同様に、量より質が大事なのでしょうか？

４． 光核反応を利用した原子炉が現在ないのは、どのような理由でしょうか？

５． 光やその他の粒子を原子核にぶつける以外に現在核分裂を起こさせることは出来ません。しかし例えばビッグバン時のような超高温、高圧を作用させると、核分裂のしきいエネルギーをはるかに超え、核がばらばらになる核分裂が発生すると思います。現在、最低どのくらいの超高温、高圧を作用させると核分裂が起こるのか？理論的にわかっているのでしょか？

回答No.2

noname#175206

手厳しいことを言うようですが「勉強もせずに質問しても無駄」です。
　巨大共鳴、核分裂、いずれもほとんど前提知識なしに今回の疑問など明確に分かることですし、レーザー核融合が慣性核融合の一種であり、どういうことかもすぐに分かる話です。
　だから、私のような変人以外のまともな人は回答しないんですよ。とりあえず勉強しなさい。

補足

お返事有難うございます。
＞とりあえず勉強しなさい。
わかりました。勉強不足で、慣性核融合って言葉は初めて聞きました。皆が知っている一般的な言葉なのですね。

＞私のような変人以外のまともな人は回答しないんですよ
そうなんですか。この質問は簡単であり、私以外誰でも知っていることなのですね。しかし私は、光で核融合するのであれば、核分裂もするはずだと思います。
放射性核から放出されるγ線は、エネルギーに限界がありますが、人工的に作る光はそれよりも大きなエネルギーが作れますし（今でも１億電子ボルト以上作れるそうです。）、またブラックホール近辺やビッグバン時に放出されている光は、更に強烈なはずです。こんな光が原子核に当たれば、核分裂をするような気がします。なぜ理論的に光の照射によって核分裂しないのでしょうか？

＞手厳しいことを言うようですが「勉強もせずに質問しても無駄」です。
その通り勉強不足でございました。そこで巨大共鳴について勉強しております。下記ＨＰとか、その他巨大共鳴の資料を読んでおりますと、かならず「和則」という言葉がよく出てくるのですが、どのような意味なのでしょうか？まず、この点が理解できず、進めません。ご教示願います。

http://www-nh.scphys.kyoto-u.ac.jp/gakusei/p3/p3_2000/report2000p3.pdf

回答No.1

noname#175206

巨大共鳴は核分裂ではありません。
　光を使う核反応は普通、レーザー核融合でしょう。少なくとも核分裂は一般的ではありません。

補足

＞少なくとも核分裂は一般的ではありません。
中性子の入射で核分裂が起きるのに光では起きない理由は、エネルギーが小さいからでしょうか？巨大共鳴する領域を、超えるエネルギーのガンマ線を照射すれば、理論的には核分裂をするのでしょうか？光で核融合するのであれば、核分裂もするはずです。