原子核のガンマ線レーザー

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

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  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

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  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

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  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

No.1 回答者： finalbento 回答日時： 2022/06/25 10:28

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。

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

No.2 回答者： finalbento 回答日時： 2022/06/25 10:56

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。

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

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2022/06/25 11:31

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。

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

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2022/06/25 11:35

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？

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

No.5 回答者： puyo3155 回答日時： 2022/06/25 12:58

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。

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