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4時限目:KamLANDってなんだろう?Part3

ミュー:次の時間になったから、カムランドが今後行っていく「ニュートリノレス二重ベータ崩壊」について教えて。ところで、「ベータ崩壊」ってなに?
デン: 「ベータ崩壊」というのは、周期率表で隣の元素になることをいうんだ。 「ニュートリノレス二重ベータ崩壊」とは、ニュートリノが発生しないで隣の隣に一足飛びで変化することをいうんだよ。キセノン・バリウム・セシウムを例に説明しよう。
デン:キセノンはセシウムにならないと、バリウムに変化することはできないんだ。が、ここで問題があって、キセノンはセシウムになることはできないんだよ。でも、キセノンからバリウムになることが出来るんだ。
タウ:なるほど、二重ベータ崩壊は一つの過程を飛び越してしまうんだね。
ミュー:ニュートリノレスはどういうこと?
デン:二重ベータ崩壊をするときにニュートリノが2つ発生するはずが出てこない可能性があるんだ。それを「ニュートリノレス二重ベータ崩壊」っていうんだよ
デン:このニュートリノレス二重ベータ崩壊がわかると、「電荷のないニュートリノはニュートリノと反ニュートリノの区別がない」ということが証明されて、ニュートリノの質量が解明されていくんだよ。そして、「なぜ物質が出来たのか」や「同じフレーバーの粒子に比べてニュートリノが極端に軽いのはなぜか」という謎に迫ることができるんだ。この謎を解明するためには、ニュートリノを観測するためのきれいで大きな場所が必要で、それがカムランドになるんだよ。
本日のまとめ

今後、研究していく「ニュートリノレス二重ベータ崩壊」が解明されるとわかること・・・

  • ニュートリノの質量
  • 「ニュートリノ=反ニュートリノ」かどうか

ニュートリノレス二重ベータ崩壊からわかったことをもとに解明されること・・・

  • なぜ物質が宇宙に残ることができたのか
  • なぜニュートリノは同じフレーバーの粒子より軽いのか

補足

デン:「力の統一」とは、宇宙に存在している4つの力を1つの理論で説明すること。電磁力・弱い力・強い力・重力があると考えられているんだ。弱い力というのは、例えばベータ崩壊を引き起こす力やニュートリノがぶつかる力のことで、強い力とは、原子核を強く結びつける力などのことをいうんだ。

お昼休み:ベルアイエルシーってなんだろう?

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