
A 回答 (4件)
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No.4
- 回答日時:
前の皆さんのお答の通り、原子核の放射性崩壊(壊変)のメカニズムは、解明されていないようです。
原子核の放射性崩壊は、なかなか不思議な現象ですね。
放射性同位体の原子核数を N とすると、その時間当たりの崩壊数は
dN/dt = -λN
ここで、λは「崩壊定数」(または「壊変定数」)で、
λ = (半減期)/ln2 = (半減期)/0.693
です。
つまり、一つの原子核で見ると、時間に依存しない一定の確率で崩壊し、いつ崩壊するのかを予測することはできません。
(参考:半減期)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%8A%E6%B8%9B% …
統計的にランダムに発生する事象であれば、平均値 T 、標準偏差 σ に対して
T ± σ の範囲内に、68%が入る
T ± 3σ の範囲内に、99.7%が入る
ということですから、ほとんどの事象は (T-3σ)~(T+3σ)に起こりそうと予測ができます。
(参考:正規分布)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%A3%E8%A6%8F% …
また、「人の平均寿命は85歳」といえば、まあ自分自身は80~90歳程度まで生きられそう、と予想できます。
原子核の放射性崩壊に何らかのメカニズムがあるとすると、こんな感じで起こりそうな気がしませんか?
「半減期」というのは、それとはまったく違うものですね。
半減期30年の放射性同位体は、「20~30年の間に崩壊するものが多い」ということとはまったく違いますよね。
放射性同位体は、1個の原子核で見れば「現時点から数億年後まで(更にその先まで)、ずっと一定の確率λで崩壊しうる」ということです。
この性質を利用した物理学の「お話」に、「シュレディンガーの猫」というのがありますね。
↓
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%A5% …
一つの放射性同位体について、こんな状況です。
他の放射性同位体は、全く異なる半減期を持ちます。
どういうメカニズムなのか、知りたいものですね。
No.3
- 回答日時:
原子核のマジックナンバーが「法則みたいなもの」でしょうかねぇ?
電子を放出するベータ崩壊は、原子核近くに電子があると電子が出にくく、崩壊しづらくなります。
原子のまわりから電子をはぎ取って(ストリップ)、原子核をむき出しの状態にすると、ベータ崩壊の半減期が短くなることが理論的にわかっています。半減期がどのくらい短くなるかを計算できます。ただし、計算結果が実験でどこまで検証されているのか不明です。
No.2
- 回答日時:
#1のお答えと同じですが、分かっていません。
ただし「知ることが出来ない」という証明はされていないので、少数の「野心的過ぎる」原子物理学者は研究を続けています。
いまだに半世紀以上前の「液滴モデル」より分かり易い理論が無い状況なのでかなり大変そうです。
この問題より「宇宙の起源」「大統一理論」の方が簡単そうです。
一方、特定の放射性同位元素一つが「いつ」崩壊するのかという問題の方は、「多分、量子論的に絶対知ることが出来ない」という見方が現在一般的で、研究している方は最初の問題の研究者のさらに百分の一以下、「ほとんど居ない」状態で、「思いついたら試してみる」天才的な研究者が世界で数人居るかどうかです。
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