元素誕生のからくり(D0437)
授業:月曜日 1,2時間目(3-3 教室)
我々のまわりにある様々な元素は、いつ、どこで、どう生まれたのだろうか。
今も作られているのだろうか。実は、原子の中心にある極く小さな原子核が、
大きな宇宙のスケールの中で元素誕生の鍵を握っている。
太陽などの恒星が輝く仕組み、星の一生、宇宙の進化にも関係する元素の合成と
原子核について理解を深める。原子核のような微小な世界で働く一見不思議な仕組みに
ついても紹介してゆく。キーワードは、宇宙の歴史、原子核、星の進化、
気体と温度、核反応、トンネル効果、超新星、爆発的元素合成、中性子星。
授業項目と材料(2019 年度)
15 Apr.:授業概要、原子と原子核(pdf)
22 Apr.:原子核、原子の構造、周期律(pdf)
13 May:原子の周期律と量子 - 素電荷、軌道、エネルギー、パウリ原理、
原子核と同位体、原子と原子核の魔法数(pdf)
20 May:r-過程元素合成紹介(宇宙の元素組成、中性子吸収とβ崩壊、超新星爆発か中性子合体か、重力波と空間のゆがみ)、宇宙の歴史、tips(量子の世界、情報環境)
(pdf)
27 May:宇宙の歴史を3枚で(膨張、元素合成、温度)、ビッグバン、宇宙の「はて」
断熱膨張、分子運動と温度、対数と「桁」(pdf)
03 June:対数グラフ実習、指数関数と対数関数、
放射能の減衰、福島事故以来の空間線量の推移(pdf)
10 June:対数グラフ実習その2(両対数)、両対数グラフで直線になるのは、
元素組成と原子核の安定性、原子と原子の安定性のちがい
(pdf)
24 June:自習課題の解題、宇宙の断熱膨張、星の断熱圧縮、
気体の分子運動と温度 - Maxwell-Boltzmann 分布の紹介
(pdf)
1 July:星の中心はガス、気体とは、プラズマ、ガス中での核反応、断面積、
核反応率、太陽と核融合炉(pdf)
30 Sep.:物理学70の不思議 - 物理学会、おさらい(pdf)
7 Oct.:太陽、ニュートリノ(pdf)
21 Oct.:太陽の一生、末期の元素合成 - s 過程(pdf)
11 Nov.:太陽ニュートリノ問題、8B生成反応の実験、RIビーム;グラフ
描画実習(pdf)
25 Nov.:重力波、中性子星合体、超新星爆発、太陽の一生、r過程、s過程、元素合成概観(pdf)
20 Jan.:まとめ(陽子数が元、「天地創造」、対数、ガス中での反応、星の一生、超新星爆発、中性子星合体、、)、大学生活断章(pdf)
20Jan2020 T. Motobayashi (mail: motobaya \at riken.jp)