ニュートリノ wikipedia|無料辞書
ニュートリノ (
Neutrino) 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。
◆ 性質
ニュートリノは
電荷を持たず、
の
スピンを持つ。
また
質量は非常に小さいが存在することが確認された。
ニュートリノには電子ニュートリノ (ν
e)、ミューニュートリノ (ν
μ)、タウニュートリノ (ν
τ) の3世代とそれぞれの
反粒子が存在する。
。
◇ 相互作用
ただ、質量が非常に小さいため、重力相互作用もほとんど反応せず、このため他の素粒子との反応がわずかで、透過性が非常に高い。
そのため、
原子核や
電子との衝突を利用した観測が難しく、ごく稀にしかない反応を捉えるために高感度のセンサや大質量の反応材料を用意する必要があり、他の
粒子に比べ研究の進みは遅かった。
最初の写真 米国アルゴンヌ国立研究所に設置されたZero Gradient Synchrotronの水素泡箱で観測された(水素泡箱による観測としては)史上初のニュートリノ(1970年11月13日)。ニュートリノは電荷を持たず泡箱に軌跡を残さない。写真右手中央の黒い影の右側で三つの軌跡が突然始っている。この位置でニュートリノが陽子に衝突した。同時に生成したミュー粒子は非常に見分けにくいがほぼ直線状に軌跡を残している。短い軌跡は陽子。">
◇ 反粒子
電荷を持たない粒子であるため、中性の
パイ中間子のようにそれ自身が反粒子である可能性がある。ニュートリノの反粒子がニュートリノ自身と異なる粒子であるか否かは現在でも未解決の問題である。
◆ 仮説と検証
アルファ崩壊の場合、
アルファ粒子(アルファ線)と新しく出来た原子核の質量との合計は、崩壊前の原子核の質量よりも小さくなる。これは、放出されたアルファ粒子の運動エネルギーが、崩壊前の原子核の質量から得られているためである。
ベータ崩壊の場合は、運動エネルギーの増加が質量の減少より小さかったため、研究者の間で混乱が生じた。
また、
1932年に中性子が発見されたのをきっかけに、
エンリコ・フェルミはベータ崩壊のプロセスを「ベータ崩壊は原子核内の
中性子が
陽子と電子を放出しさらに中性の粒子も放出する」との
仮説を発表した。また、質量は非常に小さいか、もしくはゼロと考えられた。そのため、他の物質と作用することがほとんどなく検出には困難を極めた。
1953年から1959年にかけて行われた
フレデリック・ライネスとクライド・カワンの実験により初めてニュートリノが観測された。この実験では、原子炉から生じたニュートリノビームを水にあて、水分子中の原子核とニュートリノが反応することにより生じる
中性子と
陽電子を観測することで、ニュートリノの存在を証明した。
・ニュートリノ page1
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