1) 原子と原子核に共通する点と異なる点をなるべく多くあげてください

先週は自習でした。
1) 原子と原子核に共通する点と異なる点をなるべく多くあげてください。
2) 小さな世界、つまり量子力学が必要な世界の話のうち、 最も意外に
思ったことをあげ、なぜそう思ったか、その理由を述べてください。 2015
立教新座
理研見学は7月17日
理研 RI ビームファクトリー
(construction)
(construction)
(construction)
2015
立教新座
元素の周期律
原子の性質 電子の数 (原子核中の)陽子の数
原子番号
2015
立教新座
核図表 - 原子核の周期律表
原子と原子核
安定な原子核:約 300
これまでに見つかった原子核:約 3,000(不安定 - 放射線を出して安定核へ)
存在が予言されている原子核: 約 10,000
陽
子
数
Projectile
Fragmentation
RI
ビームファクトリー
で初めて作られる
In-flight U fission / fragmentation
2015
中性子数
元素:陽子数 = 原子番号
立教新座
原子核:陽子数と中性子数 (同位体)
原子と原子核
小さな世界では
光:波(電磁波)であり、同時に粒子である
実は、他の粒子(電子、陽子、中性子、中間子….)もそうである
場所と運動量*は同時には確定しない
「不確定性原理」
運動(エネルギー、軌道…)は「とびとび(離散的)」
* 非相対論的条件では、質量×速度
相対論的条件(例えば光子)では…
三四郎
量子力学
それに
「パウリの排他律」 à 軌道に入れる電子の数は決まっている
è 元素の周期律を物理として理解
2015
立教新座
2015
立教新座
宇宙の年齢
宇宙の大きさ
原子核の「燃焼」
2015
立教新座
宇宙の歴史を一枚で….
温度(対数) 宇宙の膨張と平均温度
クォーク => ハドロン
陽子、中性子
原子核(初期宇宙)
原子
銀河
原子核燃焼
(恒星)
?
2015
ビッグバン
立教新座
現在
~138 億年
時間(対数)
宇宙での原子核反応 – 気体中での融合
気体の温度 c.f. Maxwell Boltzmann 分布
高温:分子(粒子)が速い
低温:分子(粒子)が遅い
宇宙の原子、原子核
高速(高温)の衝突 => こわれる
低速(低温)の衝突 => 何も起きない
程々の衝突 => 融合が起きる
ビッグバン後
膨張する / 温度がどんどん下がる
原子核ができる(融合) 100 秒くらい
=> 原子 => 分子 => … => 星
2015
立教新座
宇宙の歴史を一枚で – これを理解するには…..
対数グラフの不思議?
小さな数を表すには – 英語は3桁づつ
ミリ(m)、マイクロ(µ)、ナノ(n)、ピコ(p)、フェムト(f)、アト(a)..
大きな数を表すには
キロ(k)、メガ(M)、ギガ(G)、テラ(T)、ペタ(P)、エクザ(E)..
(気体の)温度とは何だ – 分子の運動から見ると….
断熱膨張
気体を急に膨張させると霧が出る
自然界の4つの相互作用 – 力(これしかない)
重力、強い相互作用、弱い相互作用、電磁相互作用
重力が非常に強いと à 一般相対性理論の世界
時空が歪む ….. 難しい(不合格!)
このまま宇宙が膨張するとどうなってしまうのだろう(怖い?話)
世界が死んでしまう ….
2015
立教新座