ニュートリノとは何か?~人体を無数に通過する素粒子~

私は学生時代はニュートリノの研究をしていました。

ニュートリノを知らない方向けに、ニュートリノとは何か、どんな性質があるのかをいくつか説明していきます。

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ニュートリノとは何か

素粒子ニュートリノ

ニュートリノは素粒子の一種です。

素粒子とは、あらゆるものを構成する最小単位です。

原子を構成する電子素粒子の一種です。

どうやってできるか

ニュートリノは原子核のベータ崩壊によって発生します。

具体的にニュートリノがセシウム137の崩壊によって発生する式は次のように書けます。

   \[ ^{137}{\rm Cs} \to ^{137{\rm m}}{\rm Ba} + e^- + \overline{\nu_e} \]

^{137{\rm m}}{\rm Ba}はバリウム137の準安定同位体、e^-は電子(ベータ線の正体)で、\overline{\nu_e}がニュートリノ(厳密には反電子ニュートリノ)です。

ニュートリノの性質

電気的に中性

電子はマイナスの電気を帯びていますが、ニュートリノは電気を帯びていません

このことを、電気的に中性といいます。

そのため、電磁相互作用することがありません。

滅多に反応しない

ニュートリノはベータ崩壊(弱い相互作用)にしか関与せず、滅多に反応しません

よっぽど高エネルギーのニュートリノでない限り、地球を素通りできてしまいます。

それくらい反応が起こりにくいのです。

私たちは日々大量のニュートリノを浴びている

ニュートリノは宇宙から飛来したり、宇宙線によって大気中で発生したり、地球内部から発生したりと様々な場所から発生します。

身の回りで最も強力なニュートリノ発生源は太陽ですが、太陽から飛来するニュートリノの数は1平方センチメートルあたり、1秒間に約660億個です。(スーパーカミオカンデ公式ホームページ参照)

そのため、私たちは日々大量のニュートリノを浴びています。

しかし、前述の通りニュートリノは滅多に物質と反応しないため、人体に何の影響も与えずにすり抜けると考えて問題ありません。

まとめ

ニュートリノは素粒子の一種です。

ニュートリノはベータ崩壊に関与し、滅多に反応しません。

滅多に反応しないため、もちろん人体に対しても何の影響も与えません。

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