• ベストアンサー

元素変換についてのオススメ本を教えてください

粒子加速器を使った元素変換について興味があります。 (たとえば金属に加速粒子を当てて、別の金属に変化させるなどの技術) どうして打ち込まれた粒子が安定するのか、などが気になりまして。 元素変換の原理について、文科系にもわかるような、オススメ入門書があれば教えてください。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • gamma_46
  • ベストアンサー率61% (22/36)
回答No.1

原子核物理の入門書ですね。 www.nucl.phys.tohoku.ac.jp/~hagino/lectures/nuclphys2/notes1.pdf に、参考書のリストがありますから、ご自分に合うものを探してください。 簡単に言うと、「原子核に粒子(陽子、中性子、中間子、光子や原子核)を衝突させると(組み合わせによって必要なエネルギーは異なりますが)標的の核は、粒子を取り込むか分裂するかです。大体の場合、ご推察の通りエネルギーが過剰で不安定な場合がほとんどです。不安定な核は、過剰なエネルギーを粒子(上に挙げたもの)のエネルギーとして放出して、安定な低エネルギー状態に落ち着きます。その過程は、各種によって決まっておりそれに要する時間も様々です。原子核物理というには、このような過程の法則を明らかにして体系化する学問です。」

bxf01147
質問者

お礼

回答をありがとうございました。 なるほど、原子核物理という分野になるのですね。 親切な説明も、ありがとうございました。エネルギーの状態が、原子の安定に関わっていたのですね。初めて知りました(恥ずかしながら、本当に初心者です)。 原子の話は、普段見ている世界とかけ離れているので、イメージしにくいです。 ご紹介いただいた本の中から、とりあえずブルーバックスを読んでみようと思います。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 地殻中の元素

    地殻中に含まれる 元素の質量%についてです 化学の本に 金属では アルミニウムが最大で その次が鉄と 書いてあるのですが どうしても納得いきません 物理学的には 宇宙上で鉄が最も安定と 見たことがありますし 地中の内核は90%鉄で できていると 見たことがある気がします。 単純に ボーキサイトが 軽いから 地殻に上昇するという だけなのでしょうか? ちゃんとした理由が あるのでしたら 教えてください よろしくお願いします!

  • 全ての元素を融合させることは可能ですか?

    24歳男性です。 気になって質問してみました。 タイトル通り、全ての元素を融合させることは可能ですか? 1. 今の科学技術では融合させることは出来ますか? 2. もし無理だとしたら、理論上は可能ですか? 3. (YESの場合)どのような方法で混ぜ合わせるまたは融合出来ますか? 昔やってみた科学者はいましたか? 4. もし融合出来たら、誰も見たことがない物質が生成出来ますか? 例、ダイアモンドを超える最強金属とか

  • 金属から電子を取り去ることは可能ですか?

    ふと別の勉強をしていて思いました。 金属から電子を全部取り去るってできるのでしょうか? あるいは全部でなくてもたくさん取り去るのはどうかなとも思います。 できる場合はその金属に起こる性質の変化、 できない場合は、できないのが技術的な理由によるのか、原理的にできないのか、 知りたいと思います。 もちろん暇な方で結構です。宜しくお願いします。

  • 金融商品として、金の価値は長く続きますか?

    例えば、過去100年くらいのチャート見ると金はかなり安定しています。 30年後など元素変換が自由に出来るようになった場合、暴落する可能性はありますか? ネットで見ると、元素変換はオカルトという話がありますが、三菱重工では元素変換に成功したとあり、ひとたび商業ベースに乗ると判断されれば研究が加速度的に進み、廉価に出来る可能性もあるのではないかと思うのですがいかがな物でしょうか?

  • 時間について!

    時間について! 物体が加速度運動をすればその物体の時間が遅れる、また重力が強ければ強いほど時間が遅れる。という高速度不変の原理と相対原理を仮定したときの特殊相対性理論の結論があります。次のような仮想実験を考えてみます。例えば自分の手だけを左に光速まで加速し、減速し停止、次に右に加速し、減速し停止  という手を左右に振る操作を繰り返すと手の先だけが自分の体より若くなります。(時間が進む遅れるというのは何かの変化率の変化でしか認識できないので人間の老化具合で時間の流れを考える。)つまりこの操作を行う範囲を狭めていくと原子1個、もっといって素粒子1個単位で時間を遅らせることができます。つまりこれが意味するのは素粒子1個1個がそれぞれの絶対的時間を持っており、そのそれぞれが加速度運動したときに“自分は今加速度運動している”と何らかの方法で感じ、自分の持っている固有の時間を調整しているということです。 この議論はおかしい所はないですか?合っているとしたらこの“1個の素粒子が加速度運動を感じ時間を遅らせる”機構はどう説明されるのですか?また1個の素粒子の持つ固有の時間はどう定義されますか?

  • 放射性元素にはタイマーが内蔵されているのでしょうか

    原子核が自然崩壊して別の元素に変わる場合、例えばある種の原子核からアルファー線が放出され別の元素になる場合同じ元素であっても原子核aと原子核bとで一斉に崩壊する訳ではありませんよね。 と言う事は崩壊のタイミングを決める何らかのタイマーのような機能が核の中に存在するような気がします。分りやすく言えばaと言う原子核が1時間で崩壊する場合30分前と崩壊直前では何が違うのでしょうか。何かが変化して中間子がそれに耐えられなくて遂に崩壊した、とするなら何が変化したのでしょう。 でも私の浅い知識では陽子や中性子には個性は無いと思っているのですが、と言う事は中性子aも中性子bも陽子aも陽子bもそれぞれ全く同じ物であって時間的にも変化はしないと考えています。 でもそれなら同じ物がそれぞれ別のタイミングで崩壊する事がどうにも理解できません。 半減期30年の元素とは無数に存在する原子核が30年で半分は崩壊すると言う意味でしょけれど崩壊までに10年かかる核と50年かかる核との違いは何なのでしょう。 中性子や陽子あるいは核にタイマーでも内蔵されていてそれに従って原子核が崩壊するというなら感覚的には分るのですが。 陽子や中性子にはタイマーが内蔵されているのでしょうか。

  • 金属の安定化。特にセラミックス関連

    部分安定化ジルコニアについて(熱力学的を含め)教えて下さい。なぜ、安定化(強化)しているのか、どうしてジルコニアなのか。他の金属では見られないのか、どうしてか? 遷移金属、典型元素(非・金属)の強度について興味を持ち調べています。 化学(科学?)とは縁遠かったため、専門用語はほとんど分かりません。できれば、基礎的なことを中心にお願いします。 また、これから勉強していきたいと思っています。お勧めの本やHPがあればおねがいします。

  • 放射能の消滅処理について教えてください

    高レベル放射能性廃棄物の処理が問題になっています。 ネットで検索したところ、次のような「消滅処理技術」があると説明されていました。 「消滅処理技術開発では、群分離された超ウラン元素を専焼高速炉中や高速増殖炉中で中性子を照射したり、加速器により陽子やガンマ線を照射することにより( 図3 )、半減期の短い、または放射能を持たないものに変換しようとするものである」  「群分離」は、同じ元素を取り出すことだと思います。  ただ中性子を当てることで、なぜ半減期の短いものに変化するのかが説明されていません。  そのへんを説明できる方いらっしゃいますでしょうか?  またこのような技術はどこまで研究されているのでしょうか?  実用段階に近づいているのでしょうか?

  • 性質を規定する実体は無いのでしょうか。

    伊達宗行『極限の科学 低音・高圧・強磁場の物理』(講談社ブルーバックスB-1669、2010年) 137~139、146~148ページには、原理上あらゆる元素が高圧で金属化できる、とあります。(技術的に未だ無理な元素もあるそうですが。)また、『新過程 チャート式シリーズ 新化学 I 』(数研出版、2004年) 33ページには、不活性ガスであるキセノンの化合物がある、とあります。この実体があれば必ず、この化学的性質(例えば非金属性・不活性性)がある、という実体は無いのでしょうか。

  • 粒子の個数は座標系に依存する?

    素粒子の状態ベクトルはポアンカレ群の既約表現に従って変換するとされています。なぜ既約表現なのか?仮に既約表現でないとすると混ざりあうような変換をすることになります。するとある座標系では電子のものが別の座標系ではミューオンになったり、ある座標系では1個のものが別の座標系では2個になったりすることになります。粒子の運動量やスピンの向きは座標系に依存するが、粒子の種類や個数は不変のはずなので1種類の素粒子には一つの既約表現が対応すると私は考えています。そこで「素粒子とは何か?」と聞かれたら私は「ポアンカレ群の既約表現」と答えることにしています。ところがこれは一般座標変換の場合には成り立たないらしいのです。Lorenz系での真空状態の中を加速度aで動いている座標系では温度T=ha/2πcの黒体輻射が観測されるそうです。粒子の有る無しが座標系に依存するのは受け入れにくいことです。光子の計数器を置いておくと、ある座標系では計数しているように見え、別の座標系では計数していないことになります。これはパラドックスではないでしょうか。