電子ニュートリノ
電子ニュートリノ（英: electron neutrino）は、素粒子標準模型における第一世代のニュートリノである。レプトンの三世代構造において、同じく第一世代の荷電レプトンである電子と対をなすため、電子ニュートリノと名付けられた。
| 電子ニュートリノ | |
|---|---|
| 組成 | 素粒子 |
| 粒子統計 | フェルミ粒子 |
| グループ | レプトン |
| 世代 | 第一世代 |
| 相互作用 |
弱い相互作用 重力相互作用 |
| 反粒子 |
反電子ニュートリノ(ν e) |
| 理論化 | ヴォルフガング・パウリ (1930) |
| 発見 | フレデリック・ライネス、クライド・カワン (1956) |
| 記号 |
ν e |
| 質量 | 非ゼロだが、非常に小さい（ニュートリノ質量.） |
| 電荷 | 0 |
| カラー | 持たない |
| スピン | 1⁄2 |
| 弱アイソスピン | LH: ?, RH: ? |
| 弱超電荷 | LH: ?, RH: ? |
ベータ崩壊の過程で運動量とエネルギーが喪失するという現象から、1930年にヴォルフガング・パウリによって予測され、1956年にフレデリック・ライネスとクライド・カワンによって最初に検出された[1]。
予測
編集1900年代初め、理論によりベータ崩壊によって特定のエネルギーを持った電子が放出されると予測された。しかし1914年、ジェームズ・チャドウィックは連続したスペクトルを持つことを示した[1]。
1930年、ヴォルフガング・パウリは未発見の粒子がエネルギー、運動量、角運動量を持ち去っているという理論を提案した[nb 1][2]。
1930年12月4日、パウリはチューリヒのPhysical Institute of the Federal Institute of Technologyに宛てて有名な手紙を書き、その中でベータ崩壊における連続スペクトルの問題を解決するために電子ニュートリノの存在を提案した。この手紙の全文の翻訳はPhysics Today誌の1978年9月号で読むことができる[3]。
発見
編集
β崩壊のニュートリノを検出する装置は、1942年に王淦昌によって初めて考案された[4]。そして、電子ニュートリノは、1956年にフレデリック・ライネスとクライド・カワンによって初めて検出された[1][5]。この業績により、フレデリック・ライネスは1995年のノーベル物理学賞を受賞した。
命名
編集パウリは当初この粒子をニュートロン（neutron）と名づけた。しかしジェームズ・チャドウィックが1932年により重い核粒子を発見して中性子（neutron）と名付けると、2つの別の粒子が同じ名前で呼ばれることとなった。ベータ崩壊の理論を発展させたエンリコ・フェルミは1934年にニュートリノという新しい言葉を作り、この問題を解決した。この言葉はイタリア語で小さいneutronという意味である[6]。
二つ目のニュートリノの存在が予測・発見されると、ニュートリノの種類を区別することが重要になった。現在では、パウリのニュートリノは電子ニュートリノと呼ばれ、二つ目のニュートリノはミューニュートリノと呼ばれている。しかし、歴史的な経緯から、単にニュートリノと言った場合には電子ニュートリノを指すことが多い。
脚注
編集出典
編集- ^ a b c “The Reines-Cowan Experiments: Detecting the Poltergeist”. Los Alamos Science 25: 3. (1997) 2010年2月10日閲覧。.
- ^ K. Riesselmann (2007). “Logbook: Neutrino Invention”. Symmetry Magazine 4 (2).
- ^ L.M. Brown (1978). “The idea of the neutrino”. Physics Today 31 (9). doi:10.1063/1.2995181.
- ^ K.-C. Wang (1942). “A Suggestion on the Detection of the Neutrino”. Physical Review 61 (1–2): 97. doi:10.1103/PhysRev.61.97.
- ^ F. Reines, C.L. Cowan, Jr. (1956). “The Neutrino”. Nature 178: 446. doi:10.1038/178446a0.
- ^ M.F. L'Annunziata (2007). Radioactivity. Elsevier. p. 100. ISBN 9780444527158
関連項目
編集参考文献
編集- F. Reines, C.L. Cowan, Jr. (1956). “The Neutrino”. Nature 178: 446. doi:10.1038/178446a0.
- C.L. Cowan, Jr., F. Reines, F.B. Harrison, H.W. Kruse, A.D. McGuire (1956). “Detection of the Free Neutrino: A Confirmation”. Science 124: 103. doi:10.1126/science.124.3212.103.