2004.6.18版 Yama
太陽ニュートリノ問題への解答!
発生時の原因
火(核融合)に油(太陽に飛来し吸収される反νe)を注ぐとますます燃え上がる。その状態を基準にして予測するから、放出されるニュートリノが少ないように観測される。 −−−− 最初の思い付き
我々は今、P+反νe→N+e(+) の反応に着目しなければならない。
これは、高温プラズマ状態の陽子Pに宇宙から飛来する反νeが捕えられて、中性子Nと陽電子e(+) になることを意味する。陽電子e(+)の方は、電子eと反応してγ線のエネルギーになる。一方、中性子Nはすぐに陽子Pと反応して(2)Hになりエネルギーを放出するが、P+P→(2)H の反応との決定的な違いはνeを出さないことである。
つまり、P+P→(2)H などが基本的な反応と考えられて来たが、左辺の陽子Pが宇宙から飛来する反νeによって中性子Nに化けてから N+P→(2)H となる反応が約半数ある。どちらも以降の反応は同様である。
もし宇宙から飛来する反νeが捕獲されないと温度が下って P+P→(2)H 減速つまりνeの発生が少なくなる。その状態で、宇宙から飛来する反νeが陽子Pに捕えられると、 N+P→(2)H 反応でエネルギーが発生し P+P→(2)H を促進する。つまり1つの飛来する反νeがトリガーとなって、直接的には N+P→(2)H (この反応はνeを出さない)だが、近傍で P+P→(2)H (νeが出る)により放出される1つのνeがある。
放出される1つのνeに対して2つのエネルギー発生式があるので太陽での発生するエネルギーを基準にすると、放出されるνeは予想の半分しかない。以上は太陽エネルギー発生での主要な P−P反応(N−P反応)で起っていることである。
高エネルギーのνeについても、 P+反νe→N+e(+) で生じる中性子Nが即効的に作用して、想定の発生機序どおりにはνeが出ないので、予想計算よりも観測される数が少ない。
なお、宇宙からは電子ニュートリノνeも飛来し N+νe→P+e(-) という反応があるが、陽電子が発生するわけでもなく、太陽ニュートリノ問題においては関係が薄いのではないだろうか。
飛行中の原因(ニュートリノ振動)
カムランド計画は、日本各地の原子炉から発生する数MeVの反電子ニュートリノを平均180Kmの飛行距離の位置で検出するものである。その結果が2002年に発表されており、ニュートリノ振動がない場合に比べて検出数が約60%しかなく(反)電子ニュートリノでのニュートリノ振動が世界で初めて観測されたもようである。1970年頃から問題になっている太陽ニュートリノの減少は、専門家によってニュートリノ振動(ミューニュートリノνμへの振動)を中心に研究されてきて観測結果による実証段階に入った。
太陽ニュートリノ問題の原因については、私は上述した発生時の原因を1975年(頃)に重力モデルと同時に思い付いてからずっと懐き続けてきたが、それと飛行中の原因(ニュートリノ振動)の大きく2つがあると考えている。
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