トリチウム崩壊時に現れるというエントロピーを減少させるエネルギーのイメージが理解できない(^_^;)
《本文》トリチウム崩壊では電子1個分の質量がエネルギーに変換されるが、その98%は新たに出来た陽子と元からの陽子を原子核としてまとめあげる結合エネルギーに使われるから、トリチウム崩壊で発生するβ線のエネルギーは小さいということをyhr2さんからご指導いただき納得できました。
原子核をまとめあげるものが必要だということは理解できます。しかし、エネルギーという形に変換されたものが、陽子をまとめあげるという(熱力学でいうとエントロピー減少)方向に働くのだろうか?どのような形で陽子をまとめるエネルギーは作用しているのかご指導いただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。
マックスウェルの悪魔のことをしばらく考えたことがあるのですが、ついにエントロピー減少に向かう現象を捕まえることができず挫折した思い出があるんです。もしかしたら、量子力学という世界でエントロピー減少の実例を見れたのでしょうか?
A 回答 (10件)
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No.2
- 回答日時:
なんか趣旨がわからないけど・・・
>陽子をくっつけ原子をまとめあげるエネルギーというものは存在せず、
もちろん存在しますよ。陽子や中性子は、パイ中間子、もっと詳しくいえばグルーオンを交換した強い力で結びついていますね。物質の質量の99%はこの結合エネルギーです。電子や、クオークなど素粒子の質量はとても小さく、その強い力に閉じ込められた結合エネルギーの質量に対しては誤差です。
>ベータ崩壊は弱い力の話で、結合中の中性子の中の3つのクオークのうち、一つのダウンクオークがアップクオークに変化し、電子と反電子ニュートリノを出すのですから、強い力による結合エネルギーとは、別の話なのでは?
と言ったまでです。
いずれによせ、基本的なことをどこまでご存知かわからない中、勝手な考えで、エントロピーだ、エネルギーだ、結合だ・・・・と言っても、なかなかみなさん、解答しずらいと感じます。
No.5
- 回答日時:
「トリチウムのβ崩壊のエネルギーは小さいという説明をするための、間違っていない説明の絵」なんてものは存在しない.
より正確にいえば「トリチウムの β崩壊のエネルギーを説明するための絵」そのものが存在しない.
No.8
- 回答日時:
>これまで、Aとしては「ちがう」、「ダメだ」とのご回答しかいただけておりませんが~これまでの間違ったトリチウム崩壊のイメージ図を、より正しいものに改善することに繋がるご指導をいただけないでしょうか。
よろしくお願いいたしますよくみなよ。さいしょから、みんな解答しているから。それを無視して、自分の聞きたいことだけくりかえし、もっと説明しろっていったって、だれもこたえない。
核子が結びついているのは、強い力。ベータ崩壊は弱い力で、力のオーダーも関連するエネルギーも別次元の大きさ。
そしてあたなは、エネルギーの等価としての質量と、運動エネルギーのような質量以外のエネルギーをごっちゃにしているから、そもそも会話にならない。
素粒子の反応には、観測値としてしかわかっていないことも多くある。まくろの反応のように、詳細の足し算で、詳細に起っていることを理解しようとすることがそもそも間違い。
です。
だってー、ぼく、わからないんだからしかたない、は幼稚園生の発想です。
わかるように説明しろ・・・は、無知の開き直りで、横暴で、迷惑です。
基本を勉強して出直してください。
確かに量子力学の世界(知識と経験)に乏しいこと実感しています。
しかし、電位的な中性を確保できていないトリチウム崩壊の間違ったイメージ図は修正しなくてはなりません。
私が提案したより正しいトリチウム崩壊のイメージ図を、どのように書き換えればより正しいものになるか、どうぞご指導ください(^-^)/
No.9
- 回答日時:
だからさ、ベータ崩壊を勉強して。
中性子 >> 陽子 + 電子 +反電子ニュートリノ
となる。
・電気的には 右辺も左辺も中性なので、電荷は保存されている問題ない。
・電子のエネルギーは、さまざまだけど、一般に最大値が決まっている。トリチウムの場合は低い。
・右辺、左辺エネルギーの差は、反電子ニュートリノのエネルギーになるから、エネルギーも保存される。
・電子はベータ線として、どこかへ飛んで行っちゃうが、電子はその辺にいくらでもあるので、+1の陽子分の電子が捕獲されてめでたしめでたし。
・核外電子を無視すれば、跳んで行ったベータ線のマイナスと、陽子のプラスが合わせて中性なので、電荷は保存されて、世界は何の問題もない。
これでなにが不思議なのかまったくわからない。
>だからさ、ベータ崩壊を勉強して。
中性子 >> 陽子 + 電子 +反電子ニュートリノ
とのご指導を私なりに理解して、手書きの「より正しいトリチウム崩壊のイメージ図」を書いてみたつもりですが、どこか不足や間違いがあるのでしょうか?
私が指摘した~多くの情報で提示されている活字の「間違ったトリチウム崩壊のイメージ図」では
中性子 >> 陽子 + 電子 +電子(その辺にいくらでもあるからという理由で補足される電子が、勝手に書き加えられている)となってため、電位的中性が保たれていない。との私の理解は違っているのでしょうか?
皆様のご指導を理解できず本当にすみません。量子力学の世界がイメージできるセンスがない自分であっても、間違ったものは改めて行きたいと考えています。
ご指導をよろしくお願いいたします。
No.10
- 回答日時:
何が言いたいの?
電気的中性は保たれていますよ。起こっている反応はベータ崩壊だけ。そこで矛盾がなければミクロではいい。何の不思議もない。
捕獲した電子を考慮すれば、ベータ線の電子はどこかへ行っちゃうんだから、マクロにみても不思議はない。
人の話聞かずに、同じ質問続けるの無意味ですね。
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質問の趣旨は以下の通りです。
トリチウムのβ崩壊をこの絵で説明されることが多いのですが、この絵は実は間違っていて崩壊後にできるのはヘリウム3の+1イオンであることを別の質問でご指導いただきました。
そうであれば、電位的な中性は確保されるのですが、電子1個分の質量に相当するものが、この絵で言えばどのように示せば良いのかを知りたく質問させていただきました。
先程のご回答で、この絵にはニュートリノの運動エネルギーのことが記されておらず、そのあたりの修正も必要があるようです。
まとめると、トリチウムのβ崩壊のエネルギーは小さいという説明をするための、間違っていない説明の絵はどのようになるか?というための質問です。
ご理解いただければ幸いです。
よろしくお願いいたします。
皆様のご指導をもとに「トリチウム崩壊のより正しいイメージ図」を作ってみました。
ご意見、ご指導いただければ幸いです(^-^)/
これまで、Aとしては「ちがう」、「ダメだ」とのご回答しかいただけておりませんが~これまでの間違ったトリチウム崩壊のイメージ図を、より正しいものに改善することに繋がるご指導をいただけないでしょうか。
よろしくお願いいたします。