破壊学事始

中性子は約15分で陽子と電子に崩壊するが、重水素は崩壊しない。三重水素は崩壊してヘリウム３になるが、半減期は12年だ。この違いはどこからくるのだろうか？　一般にはクォークで説明されているが嘘くさいので、別の仕組みを考えてみた。「素粒子宇宙起源研究機構」の中性子寿命の精密測定から、どのようにして中性子の寿命を測定しているかを見てみる。

グラフ１：２つの寿命測定法によるこれまでの測定値のズレ。青は超冷中性子蓄積実験、赤は冷中性子ビーム実験による値。線はそれぞれの実験の精度を考慮した平均値で、帯の幅は平均値の不確かさを表す。

いずれも速度の遅い中性子を使い、片方は容器に溜め、もう片方は一定の速度で検知器を通過させて測定している。容器に溜めたほうが寿命は平均8秒短い。寿命の差は、容器から漏れ出した可能性があるとしている。それにしても、8秒の差が明確にあるのは、何か原因があるからではないか？

以前、中性子の崩壊は、2個の中性子が結合するからではないかと説明した。この仕組みでは、ビームと容器での寿命の差は出ない。やはりニュートリノが関係していると思われる。

陽子に結合した電子は励起状態であると予想した。中性子は回転すると磁場を周囲に作る。磁場にエネルギーをとられるため、電子は次第に励起状態から電荷ポテンシャルが落ちていく。陽子にミューニュートリノがぶつかると一部のエネルギーが電子に渡り、電荷ポテンシャルを上げる。

中性子を容器に溜めた場合とビームにして測定した場合を比較してみる。容器に溜めた場合は、一定面積に一定時間ニュートリノが通り過ぎる。ビームの場合は速度に比例する。ニュートリノに放射される量はビームのほうが多いと考えられる。雨が降っているとき、立ち止まっているより、走ったほうが身体に当たる雨粒は多くなる。中性子も移動している場合のほうがニュートリノに当たる確率が高い。陽子に結合した電子の励起状態は、ニュートリノにより供給される電界のエネルギーによって維持されている、と予想できる。