【物理学70の不思議21】原子核の地図はどこまで広がる？【固体量子】【VRアカデミア】

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公開日: 2020年6月03日

日本物理学会「物理学70の不思議」：https://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/70wonders.php
21.原子核の地図はどこまで広がる？:https://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/2016/05/71-05_70fushigi21.pdf

日本物理学会創立70周年記念企画「物理学70の不思議」の内容を簡単に解説！

皆さんになじみ深い原子の性質を示す地図と言えば元素周期表ですね。
元素周期表は電子もしくは陽子の数で種類分けされた元素の性質が周期的に変化してるよ、っていう表でしたね。
原子の地図にはこの周期表とは別にもうひとつ、核図表っていうのがあります。
核図表は原子核の地図です。
現在実際に見つかってる安定な原子核は約300種類、不安定な原子核は約3000種類ですが、理論的には不安定な原子核はオレンジの部分7000種類以上存在すると考えられています。
まだ見つかってない原子核は超重元素の回で紹介した119番目以降の元素や中性子が極端に多い中性子過剰核とかです。
こういう不安定原子核を加速器で作って性質を調べることで原子核の性質やそれを形作っている強い力をより深く調べようっていう研究分野があります。
中性子過剰核では魔法数の変化や中性子が原子核の外側に広がる中性子ハローといった安定核では見られない現象が見つかっていて極端な環境では原子核の性質が変わることもわかり始めています。
ちなみに、不安定原子核の研究はR過程と呼ばれる、超新星爆発によって重元素が合成されるプロセスとも関係してるので、宇宙の元素合成にとっても重要になってきます。