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ブルーバックス「宇宙核物理学入門」について

こんにちは、
この本を読んでいるのですが、どうしても理解できない箇所があります。
もし読んだ方が居られましたら、御教示願います。
P134の図8-6 ポテンシャルモデル 不安定核(クーロンあり)
とあるのですが、この「不安定核」は、「安定核」の誤りではないでしょうか?
P133の10行目の安定核について考えよう。、、、、、」以降の意味が、何回読んでも理解できません。如何でしょうか?

投稿日時 - 2006-10-17 00:05:24

QNo.2477558

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

>宇宙核物理学入門の著者 谷畑勇夫先生は、「大学院原子核物理」と言う本も執筆されております。

なるほど、そんな専門書があるのですか。ならば、そちらを精読して、今の本は忘れてもよいような。それはさておき。

>宇宙核物理学入門の図8-6が不安定核であるとすれば、陽子と中性子が同数であるのではなく、中性子が多すぎて不安定な図を示しているのではないでしょうか?

図8-6では、中性子のポテンシャルはゼロエネルギーからのものになっているので、あくまでも陽子と中性子は同数です。
図8-7をみたらわかるように、中性子が陽子より多いと、ポテンシャルの底がゼロエネルギーより高くなってきます。
図8-6までは、陽子のクーロン力を無視するところから説明が始まり、クーロン力を考慮すると、同数では不安定になるので、安定核では中性子のほうが多いのですよという説明の流れです。
だから、図8-6までは、陽子と中性子が同数として図を描いてあるのです。

投稿日時 - 2006-10-19 06:54:07

お礼

毎々お返事ありがとうございます。


>なるほど、そんな専門書があるのですか。ならば、そちらを精読して、今の本は忘れてもよいような。それはさておき。

そうです。こちらの方を読みますと、判りやすいです。ブルーバックスも大変面白いのですが、この部分の説明は忘れるように致します。


追伸
宇宙核物理学入門には、「陽子過剰核で陽子スキンが存在するか否か現在不明」と記載されています。その後、どうなったのか?知りたいので、宇宙核物理学入門IIで結果を読みたいです。

投稿日時 - 2006-10-21 10:36:14

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回答(4)

>P134の図8-6をもし安定核にするにはどの部分をどうすればよいのでしょうか?

その下の図8-7が参考になります。中性子が増えると、ポテンシャルの底がゼロエネルギーより上がってきます。だから、陽子より中性子を(適切に)多くすれば、陽子のポテンシャルと釣り合うようになります。

投稿日時 - 2006-10-18 18:43:05

補足

お返事ありがとうございます。
>その下の図8-7が参考になります。
宇宙核物理学入門の著者 谷畑勇夫先生は、「大学院原子核物理」と言う本も執筆されております。その本のP105 図3-7(a)に安定核133Csの図が記載されているのですが、これは図8-7と異なり、陽子のポテンシャルが中性子のポテンシャルより少し高くなって安定しています。従いまして、この図3-7(a)が安定した図であると思われますので、宇宙核物理学入門の図8-6が不安定核であるとすれば、陽子と中性子が同数であるのではなく、中性子が多すぎて不安定な図を示しているのではないでしょうか?

投稿日時 - 2006-10-19 03:54:54

>そう考えますと、現在この図8-6のモデルが不安定なのは陽子が不足しているからなのでしょうか?中性子が不足して不安定なのは理解できますが、陽子が不足して不安定なのは理解できません。

あくまでも陽子と中性子は同数の図です。陽子のクーロン力によって、ポテンシャルの底が上がってしまうということです。

>もうひとつ、P133の後ろから2行目の「安定核で、中性子の数が陽子の数より多いということは、ポテンシャルの描像ではこういう形で現れる。」とありますが、その図は、どこにあるのでしょうか?

直接の図はありません。「こういう形」という表現は、そこまで図と文章で説明された内容を指しています。

投稿日時 - 2006-10-18 14:44:54

補足

お返事ありがとうございます。

>あくまでも陽子と中性子は同数の図です。陽子のクーロン力によ
>って、ポテンシャルの底が上がってしまうということです。
すいません。よく理解できないです。P134の図8-6をもし安定核にするにはどの部分をどうすればよいのでしょうか?
>直接の図はありません。「こういう形」という表現は、そこまで図>と文章で説明された内容を指しています。
了解しました。しかし中性子が多くて安定している図を記載してほしかったです。想像はできますが、、、

投稿日時 - 2006-10-18 18:20:19

その図は陽子と中性子が同数としてのものですね。P133に
「ここで注意しないといけないのは一番上のエネルギーで、ゼロエネルギーのところから同じ深さまで満たすのであって、・・・」
とあります。図は明らかにそうなってないですね(つまり破線から満たさなければいけない)。だからさらに、
「中性子のポテンシャルの方が深いので、同じ深さまで満たすには、陽子より多くの中性子が必要になる。安定核で、・・・」
となるわけです。
つまり図8-6では、破線の示すゼロエネルギーからの高さが同じでないので、不安定核なのです。

投稿日時 - 2006-10-17 21:37:15

補足

お返事ありがとうございます。
>(つまり破線から満たさなければいけない)
そうしますと、この不安定核を安定にさせようとしますと、陽子は破線から、中性子は実線から同じ高さにすれば良いのですね。
すると、陽子のエネルギーレベルを現在より上に上げるのですね。
そう考えますと、現在この図8-6のモデルが不安定なのは陽子が不足しているからなのでしょうか?中性子が不足して不安定なのは理解できますが、陽子が不足して不安定なのは理解できません。

もうひとつ、P133の後ろから2行目の「安定核で、中性子の数が陽子の数より多いということは、ポテンシャルの描像ではこういう形で現れる。」とありますが、その図は、どこにあるのでしょうか?

投稿日時 - 2006-10-18 00:01:00

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