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半導体レーザーは、原子核の外の価電子帯とか伝導帯の電子を使って、レーザーを発生させています。
原子核の中の電子(ベータ線?)を使って、ガンマ線レーザーを発生させることは可能なのでしょうか?

質問者からの補足コメント

  • どう思う?

    ふと、疑問が沸きました。

    原子核の中で、エネルギー順位の高い「陽子」が、低い方へ遷移する場合、γ線が出ます。
    エネルギー順位の高い「中性子」が、低い方へ遷移する場合、何が放出されるのでしょうか?

      補足日時:2022/06/25 11:20
  • うーん・・・

    半導体レーザーの場合、共振器で増幅させてますが、共振器がなくても、誘導放出だけで、コヒーレントな光は出来るはずです。
    ということは、原子核のガンマ線レーザーも、「誘導放出」を起こすことが出来れば、可能な気がします。

    https://www.klv.co.jp/corner/what-is-laser-diode …

      補足日時:2022/06/25 11:57
  • つらい・・・

    高校生レベルで、自信100%で堂々と回答するって、どういうこと???

      補足日時:2022/06/25 12:10
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A 回答 (5件)

何が言いたいのか、ちんぷんかんぷんだけど、



原子核の中に電子など存在しません。

原子核 = 中性子 + 陽子 + (中間子)
中性子 = アップクオーク + ダウンクオーク +ダウンクオーク+(グルーオン)
陽子  = アップクオーク +アップクオーク +ダウンクオーク+(グルーオン)

です。素粒子レベルでみて、電子などないことがわかります。これって、100年前からわかっている事実ですからね。

ベータ崩壊をしりませんか?
これは、

中性子 > 陽子 + 電子 + 反電子ニュートリノ

となる現象。素粒子レベルでは

ダウンクオーク > アップクオーク +電子 + 反電子ニュートリノ

になるってこと。弱い力は、素粒子そのものを変えますからね。その結果観測されるのが、高エネルギー電子の、いわゆるベータ線です。ゆえに、ベータ崩壊と言います。

>原子核の中で、エネルギー順位の高い「陽子」が、低い方へ遷移する場合、γ線が出ます

出ませんし、エネルギー準位ってなんのことかわかってます?中性子や、陽子の話ではないですよ。

基礎から勉強した方がいいようです。素粒子物理学、基本的な量子論だけ、十分なので。
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この回答へのお礼

なんか、どっと、、疲れました。

本読んで、自分で勉強します。

お礼日時:2022/06/25 13:01

No.3 です。

「補足」と入れ違いだったようです。

>原子核の中で、エネルギー順位の高い「陽子」が、低い方へ遷移する場合、γ線が出ます。

ウソです。
しっかり勉強してください。

>エネルギー順位の高い「中性子」が、低い方へ遷移する場合、何が放出されるのでしょうか?

エネルギー準位の高い「陽子」や「中性子」って、どんな状態のことを指しますか?
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この回答へのお礼

>ウソです。
>しっかり勉強してください。

どこが間違っているのですか?

お礼日時:2022/06/25 11:43

電子がそのまま飛び出して来るので、レーザー(光、電磁波)になりません。



核外の電子は連続的な運動エネルギーのレベルを取り得ます。
それに対して、原子の中の電子は「とびとびの値」しか取り得ないので、その「エネルギー準位の差」がエネルギー(=振動数)のそろった光(レーザー)になります。

核外の電子が、他の原子核との相互作用で減速(制動)され、そのエネルギーが「電磁波」の形になるのが「X線(制動X線)」です。そのエネルギースペクトルは連続になります。

https://www.env.go.jp/chemi/rhm/h27kisoshiryo/at …
https://atomica.jaea.go.jp/dic/detail/dic_detail …

同じ電磁波でも、原子核由来のものが「ガンマ線」、電子由来のものが「X線」と呼ばれます。
「ガンマ線」は上記の話とは全く違うメカニズムで発生します。
きちんと勉強してください。
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この回答へのお礼

すいません。
そんな当たり前のことは、100も承知で質問しています。

ガンマ線レーザーも「反物質」を使えば可能かもしれません。
そんな大層なものではなく、もっと簡単にガンマ線レーザーが出来ないのか?を知りたいのです。

https://wired.jp/2020/01/15/gamma-ray-laser/

お礼日時:2022/06/25 11:37

ガンマ線(光子)は余分なエネルギーとして出て来るのでしょう。

素粒子反応でのエネルギーの出入りは粒子自身の運動エネルギー以外では光子を出し入れするしか方法がないはずですし。
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この回答へのお礼

それはそうですが、、

原子核の中は、中性子と陽子しかないという主張ですね。
では、電磁気力(電子なし)を考慮せず、核力だけで、γ線(光子)が発生する機構を説明して下さい。

お礼日時:2022/06/25 10:59

原子核の中には電子は存在していません。

陽子と中性子だけです。ベーター崩壊の時に原子核から電子が出て来るのは、原子核の中にあった電子が出て来るのではなくて、原子核の中の中性子が崩壊して陽子と電子(とニュートリノ)に変わったものが出て来ます。
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この回答へのお礼

では、なぜγ線(光子)が発生するのですか?

お礼日時:2022/06/25 10:45

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