電子ニュートリノ - 暇つぶしWikipedia

電子ニュートリノ

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.mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .frac .num,.mw-parser-output .frac .den{font-size:80%;line-height:0;vertical-align:super}.mw-parser-output .frac .den{vertical-align:sub}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}1⁄2
弱アイソスピン LH: ?, RH: ?
弱超電荷 LH: ?, RH: ?
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電子ニュートリノ（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。

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

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 1970年11月13日に初めて観測されたニュートリノの飛跡。水素の泡箱の中で、ニュートリノは陽子と衝突している。衝突地点は写真の右側で3本の線が放射しているところである。

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

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 ^ ベータ崩壊のこの解釈に反対した人物にはニールス・ボーアがいる。彼はエネルギー、運動量、角運動量は量的に保存される必要はないとした。

出典 ^ a b c ⇒“The Reines-Cowan Experiments: Detecting the Poltergeist”. Los Alamos Science 25: 3. (1997). ⇒http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?25-02.pdf 2010年2月10日閲覧。.
^ K. Riesselmann (2007). ⇒“Logbook: Neutrino Invention”. Symmetry Magazine 4 (2). ⇒http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000450.
^ 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. .mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit;word-wrap:break-word}.mw-parser-output .citation q{quotes:"\"""\"""'""'"}.mw-parser-output .citation.cs-ja1 q,.mw-parser-output .citation.cs-ja2 q{quotes:"「""」""『""』"}.mw-parser-output .citation:target{background-color:rgba(0,127,255,0.133)}.mw-parser-output .id-lock-free a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/Lock-green.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-limited a,.mw-parser-output .id-lock-registration a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-subscription a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Lock-red-alt-2.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Wikisource-logo.svg")right 0.1em center/12px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:none;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;color:#d33}.mw-parser-output .cs1-visible-error{color:#d33}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#3a3;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right{padding-right:0.2em}.mw-parser-output .citation .mw-selflink{font-weight:inherit}ISBN 9780444527158. https://books.google.co.jp/books?id=YpEiPPFlNAAC&redir_esc=y&hl=ja

関連項目

 ミューニュートリノ

 タウニュートリノ

 ニュートリノ検出器

 カムランド

 参考文献

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.