(57)【要約】　　　（修正有）【課題】水素、重水素の正負イオン、および、正負のパイ中間子、パイの４倍質量の中間子、パイの１６倍質量の中間子を発生する新規な方法を提供する。【解決手段】真空容器の中の二枚の金属板に電圧をかけ、その間に絶縁膜（水素を自然に吸着している）または更に重水を染ませた紙をその上に重ねて充電コンデンサーを形成する。一方の金属板に小穴を開け、発生した水素または重水素の正負イオンを加速して引き出す。前記コンデンサーに並列抵抗を入れて充電と放電を併用するか、その表面に平行磁場をかけることにより、正負のパイ中間子、パイの４倍質量の中間子、パイの１６倍質量の中間子を発生させる。【選択図】　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板間の絶縁膜の上に重水を染ませた物（紙、布等）を重ねコンデンサーを形成し、金属板間に電圧をかけ充電して、重水素の正負イオンを発生させる方法。
【請求項２】
請求項１のコンデンサーに、並列抵抗を入れ充電と放電を併用するか、その表面に平行磁場をかけて、正負の、パイ中間子、パイの４倍質量の中間子、パイの１６倍質量の中間子を発生させる方法。
【発明の詳細な説明】
はじめに
素粒子物理的に、ニュートリノは弱い相互作用を支配し、核変換を行なう。最近ではニュートリノの質量の有無が特に問題になっている。しかし、一般にニュートリノ研究は巨大で高価な高エネルギー加速器とカミオカンデやカナダのＳＮＯのような特殊検出器を必要としている。
さて、ニュートリノの重要さは素粒子物理の問題にとどまらず、この特許発明でわかるように、産業応用として「常温核融合」、「元素の変換」（一種の錬金術）、「ニュートリノ通信」（電磁波で不可能な通信手段）、人体から発する気即ち「気功」（中国では４０００年の昔から知られている）等にも関係する。
しかしながら、ニュートリノ研究が上の現状にとどまるなら、産業界へのインパクトは薄く、物理学の世界に局限される。
この発明では、低エネルギーのニュートリノを発生させ、検出も簡単にできる安価な研究装置を開発してタウニュートリノの質量を決定し、応用への重要基礎実験も示す。装置の基本は平面コンデンサーの絶縁膜表面に水素Ｈ２、重水素Ｄ２を吸着させ、充電して（電場をかけ）Ｈ２，Ｄ２を分極させ、Ｈ＋−Ｈ−，Ｄ＋−Ｄ−を利用することに始まる。先ず、コンデンサーの電極に穴を開けてこれ等のイオンをビームとして引き出す。次に、コンデンサーに並列抵抗を入れて放電と充電を併用し、コンデンサー電極の内面に電子の入反射による電子の集団化を引き起こし、正負パイ中間子を生成し（高エネルギー加速器を使用しないで）その崩壊でニュートリノを発生させる。以上の現象と発展は以下の三部作で詳述する；
［１］Ｈ±イオンによる正反ニュートリノとＨ＋イオンビームの相互作用
［２］Ｈ±イオンによる正反ニュートリノとＤ＋イオンビームの相互作用
［３］Ｄ±イオンによる正反ニュートリノとＤ＋イオンビームの相互作用
［１］Ｈ±イオンによる正反ニュートリノとＨ＋イオンビームの相互作用
要旨
二枚の金属電極板の間に水素ガスを吸着した絶縁膜を挟んだコンデンサーに電圧をかけ充電し、一方の電極板に小穴を開けると水素の正負イオン（Ｈ±）ビームが発生する。また上のコンデンサーに並列抵抗を入れて充電と同時に放電させるとＨ±ビームと共に正負のパイ中間子χ±が生成される。次にこのχ±の崩壊から正負のミューオンμ±ビームと正反のミューニュートリノビームが発生する。
この反ミューニュートリノνμ＊ビーム（充電、放電併用コンデンサーからの）を水素正イオンＨ＋ビーム（充電のみのコンデンサーから）の中を通過させると、Ｈ＋ビーム電流が激減し二次的な正ミューオンμ＋が発生する。これは一つの弱い相互作用νμ＊＋Ｈ＋⇒μ＋＋ｎ（中性子）を示している。この現象を起こすには、νμ＊発信側のコンデンサーの端子電圧ＶＳとＨ＋ビームによるνμ＊受信側のコンデンサーの端子電圧ＶＲの間にＶＲ＞ＶＳ／８の条件が要求される。これは上の弱い相互作用はνμ＊の運動量とＨ＋の運動量に関係することを意味し、二次的に発生する正ミューオンμ＋の運動量より水素原子イオンＨ＋（プロトン）の運動量が大きいとき効果的に起こることを示している。従って、高エネルギーのニュートリノを静止に近い水槽でで検出する従来の方法は効果的でない。
本文
＜コンデンサーからのＨ±イオンビーム引き出し＞
一般に、金属表面には大きな割合で水Ｈ２Ｏと水素Ｈ２が自然に吸着していることが実証されている。しかし、金属表面に通常の電場をかけても水素イオンビームは発生しない。ところが、図１Ａに示したように、二枚の金属板と絶縁膜から成るコンデンサーの一方の金属板に小さい穴を開けると、Ｈ±イオンビームが端子電圧０．１Ｖからでも発生することを発見した。このＨ±イオンビームはパルス的であり、約１０ｍｓｅｃ間隔で、約２０μｓｅｃで立ち上がり一つの穴から２０ｎＡ程度の電流で生じている（後述するようにこの電流はガルバノメーターの指針の振れの残像によって観測されている）。ここで、このイオンビームは約１Ｐａの真空中に置かれた磁場型９０度曲げ質量分析器で分析されている。一般に未知の荷電粒子の質量は次の関係式によって決定される。質量分析器のビームコレクターＢＣへの正または負のイオン電流Ｉ＋、Ｉ−がピークを示す分析磁場ＢＭ、分析器の曲率半径ｒ、コンデンサーの充電電圧Ｖとすれば、未知の荷電粒子の質量ｍは、
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で評価される。ここに、ｅは電子の電荷、ＢＭはガウス単位の分析磁場、ｒはｃｍ単位の曲率半径、ＶはボルトＶ単位のコンデンサー端子電圧、ｍｅは電子の質量、そしてＺは未知粒子の荷電数である。ここで、Ｚ＝±１と未知の荷電粒子がコンデンサーの端子電圧Ｖで加速されていると仮定すれば、（１）式はｒ＝４．３ｃｍから、
ｍ＝１．６３ＢＭ２ｍｅ／Ｖ−−−−−−−−−−−−−−−−（２）
のように簡単になる。
ビームコレクターＢＣへの電流Ｉ＋の分析磁場ＢＭへの依存性が、コンデンサー充電（端子）電圧Ｖ＝１００Ｖに対して図１Ｂに示されている。しかるとき、Ｉ＋のピークは、
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サーの充電電圧の極性を変え、（−Ｖ）にすると（−ＢＭ）への依存性から水素負イオンＨ−の発生が見出される。これ等の現象は図１Ｃに示したように、コンデンサーの絶縁膜上に自然に吸着した水素分子Ｈ２の分極によって発生していると考えられる。絶縁膜はマイラー、ポリエチレン、テフロン等、また厚みを０．０１ｍｍから数ｍｍまで変えても同様な結果が得られる。
＜ニュートリノ研究装置への応用＞
図１Ｃに示したように、この平面コンデンサーが充電されるとき、電気二重層が負電極の内面につくられる。即ち、外部回路から流入する電子による電子層と内部からのＨ＋イオンビームによるＨ＋イオン層が負電極の内面で対峙する。次に、図２Ａに示したように、コンデンサーの両端に並列抵抗Ｒｄを入れ、充電電源（Ｖ０）に直列抵抗Ｒｃを入れて、コンデンサーの充電と放電を同時に行なう。しかるとき、電子の負電極への流入と負電極からの流出がバランスし、負電極の内面で電子の運動が抑制される。この現象は図２Ｂに示したように、負電極内面に平行磁場をかけても同様に電子層の電子がサイクロトロン運動で制限されるので同じ効果が生じる。図２Ａ．２Ｂの下におけるコンデンサーからの荷電粒子を図１Ａと同様に質量分析器で分析すると、Ｈ±イオンビームの他に正、負のパイ中間子χ±とその崩壊で、正、負のミューオンμ±が発生していることがわかる。即ち、図２Ｃに示したように、ビームコレクターへの電流Ｉ＋（Ｉ−）の分析磁場ＢＭ（−ＢＭ）への依存性を調べると（２）
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２０７ｍｅに近い）に対応したＩ＋（Ｉ−）のピークが現れる。コンデンサーの端子電圧Ｖを増大させるとμ±対応のＩ±のピークは減少する。χ±の質量分析器内の通過時間はＶ＝１００Ｖのとき約１０−７ｓｅｃである（一般にパイ中間子χ±の寿命は２．６×１０−８ｓｅｃである）。χ±のビームコレクターへの電流Ｉ±は約１０ｎＡであり、約５ｍｓｅｃの間隔で約０．０１μｓｅｃの立ち上がりで発生している（これは後述するガルバノメーターの残像観測と図１Ａに示したビームコレクターの電気回路の時定数ＣＲから推定される）。＊パイ中間子χ±（ｍ＝２７３ｍｅ、ｍｃ２＝１３９ＭｅＶ）は、一般にはエネルギー保存則から、数１００ＭｅＶ以上の高エネルギー加速器を使用しないと生成されない。しかるにこの論文のように、０．１Ｖ程度の端子電圧のコンデンサーからでも発生するのは現在の素粒論では大問題である。これに対して著者は後述するように一つの見解を「不確定性原理の拡張」として示す。
さて、図２Ｃの実験事実から、パイ中間子χ±が水素を吸着したコンデンサーから発生していることを前提にすると、素粒子の実験でよく知られている、
χ＋⇒μ＋＋νμ、　χ−⇒μ−＋νμ＊−−−−−−−−−−−（３）
でχ±は崩壊して、正ミューニュートリノνμ、反ミューニュートリノνμ＊が発生する。
また素粒子論によれば、反ミューニュートリノνμ＊とプロトン即ち水素イオンＨ＋は弱い相互作用を起こし、
νμ＊＋Ｈ＋⇒μ＋＋ｎ−−−−−−−−−−−（４）
で正ミューオンμ＋を二次的に発生し、Ｈ＋イオンは中性子化する。この原理を調べる簡単な実験装置を図３Ａに示した。即ち、図２Ａのコンデンサー（充電、放電併用）を反ミューニュートリノビーム発生源として、図１Ａのコンデンサー（充電のみ）をＨ＋イオンビームによるνμ＊の受信源として用いる。
発生源コンデンサーの端子電圧をＶＳ、受信源コンデンサーの端子電圧をＶＲとして、反ミューニュートリノνμ＊ビームを発生したり（ＶＳ≠０νμ＊ｓｏｕｃｅ　ｏｎ）、切ったり（ＶＳ＝０νμ＊ｓｏｕｃｅ　ｏｆｆ）して、Ｈ＋イオンビーム電流の増減と二次的な発生粒子を質量分析器で分析した結果を図３Ｂ，Ｃ，Ｄに示した。明らかに、νμ＊を発生させるとＨ＋イオンビーム電流（実線）が激減（点線）する場合が見られ、二次的な正ミューオンμ＋も発生（点線）している。この現象は（４）式の関係を実証している。
＊一般に、ニュートリノは電荷がなく、質量も無か極めて小さいと推定されており、物質貫通力が極めて大きく、図３Ａに示したように、コンデンサーの電極板、大気中、真空容器の壁（ＭＰ）を通り抜けてＨ＋イオンビームの中に入ることは素粒子物理の常識である。逆に、このような貫通力を示す粒子は、電子やイオン、中性子でなく、また、電磁波（光子）でもなく、ニュートリノ以外に現在の物理学では考えられない。
＊図３は反ミューニュートリノνμ＊に関する実験であるが、νμ＊発生源のコンデンサーの電源の極性（−Ｖ０）を逆極性（Ｖ０）にすると、正ミューニュートリノνμの発生がχ＋⇒μ＋＋νμから予想される。このときには、
νμ＋Ｈ＋⇒νμ＋Ｈ＋　−−−−−−−−−−（５）
で一種の弾性散乱になる。事実、Ｈ＋イオンビームの電流は全く増減しなかった。
さて、反ミューニュートリノの場合に戻って、図３Ｃに示したように、受信側のＨ＋イオンビームの加速電圧をＶＲ＝１００Ｖから１／４のＶＲ＝２５Ｖ（ＶＳ＝１００Ｖのまま）に下げるとＨ＋イオンビーム電流の減衰は緩やかになる。逆に図３Ｄに示したＶＲ＝１００ＶでＶＳ＝２５Ｖの場合には、Ｈ＋イオンビーム電流は図３Ｂと同様に激減する。かくして、（４）式の弱い相互作用が効果的に起きるＶＲとＶＳの関係を追求すると、ＶＲ≧ＶＳ／８の関係が見出された。この関係は、二次的に発生する正ミューオンμ＋とＨ＋イオンの運動量の関係として説明できる。即ち、μ＋の速度がＶＳで決定されていることも図３の実験から明らかなので、ｍＨｖＨ≧ｍμｖμ（ｍＨ、ｍμはＨ＋、μ＋の質量、ｖＨ、ｖμはＨ＋，μ＋の速度）から、
ｖＨ＝（２ｅＶＲ／ｍＨ）１／２、ｖμ＝（２ｅＶＳ／ｍμ）１／２より、ｍＨ＝１８４０ｍｅ、ｍμ＝２０７ｍｅを用いて、
ＶＲ≧（ｍμ／ｍＨ）ＶＳ＝ＶＳ／８，９−−−−−−−−−−−（６）
を得る。この関係はＨ＋イオンの運動量がνμ＊によって二次的に発生するμ＋の運動量より大きいとき、（４）の弱い相互作用が効果的に起こることを示している。
以上の実験結果から、従来のニュートリノ検出器、例えばカミオカンデ４）では水Ｈ２Ｏを使用しているので、Ｈ＋イオンのエネルギーが０．０３ｅＶ程度であり、高エネルギーニュートリノによって二次的に発生する電子やミューオンの運動量に比較して極めて小さい。かくて、弱い相互作用も大変小さい確率でしか起こらないと推定できる。なお、（６）式から反電子ニュートリノの検出条件を演繹すれば、以下のようになる。ｍｅは電子質量である。
ＶＲ≧（ｍｅ／ｍＨ）ＶＳ＝ＶＳ／１８４０−−−−−−−−−−（７）
＊補足１．「拡張された不確定性原理」
核内でのパイ中間子π±の発生は湯川の中間子理論による。簡単にすると、そこでは一般のエネルギー保存則が適用されず、ハイゼンベルグの不確定性原理：
ΔＥΔｔ≧ｈ　−−−−−−（Ａ）
に基づいている。ここにΔＥはエネルギー、Δｔはその持続時間、ｈはプランク定数である。
さて未知粒子が原子核の直径１０−１２ｃｍ程度の距離を光速３×１０１０ｃｍ／ｓｅｃで通過するとすれば、その通過時間Δｔは〜３×１０−２３ｓｅｃとなる。このΔｔを上の式に適用すると、ΔＥはΔＥ≧ｈ／Δｔ≧１４０ＭｅＶとなり、Δｔ内ではπ中間子はエネルギー保存則によらないで生成できる。
図２の実験では、原子核内ではなく、半径が１０−８ｃｍ程度の水素原子内でπ中間子が生じている。そのとき原子半径を未知粒子が光速で通過する時間Δｔは３×１０−１９ｓｅｃ程度で、ΔＥ≧１ＭｅＶであり、π中間子は上のハイゼンベルグの不確定性原理内では生成されない。ここで図２Ａのコンデンサーの負電極内面の電気二重層を考えると、充電と放電の併用によって電子がバンチングするので、Ｈ＋イオンとの相互作用は１ケの電子ではなく、図２Ｄに概念を示したように、Ｎケの集団電子（ｅＮ）になると推定される。見方を変えると、このＮケの電子はフェルミー粒子からボーズ粒子になる。この例は０°Ｋ近くの超電導体の電子群に見られる。かくて、通常のハイゼンベルグの不確定性原理から、Ｎケの集団電子に適用する「拡張された不確定性原理」、
ΔＥΔｔ≧（Ｎ）ｈ　−−−−−−−−（Ｂ）
に従って、Ｎ≧１０６ヶとすれば、原子半径内でもΔＥ≧１４０ＭｅＶが成立し、π中間子がエネルギー保存則によらないで生成されると推論できる。
＊補足２．「ガルバノメーター指針の振れの残像による観測」
Ｈ±イオン、パイオンχ±、ミューオンμ±のビーム電流は１０〜２０ｎＡの微少電流であり、パルス的に５〜２０ｍｓｅｃ間隔で、０．０１〜２０μｓｅｃの立ち上がり時間で発生する。そのためか、また、多数のコンデンサー（水素を自然吸着している）を使用しているためか、一般のデジタルピコアンメーターでは上の電流は観測できなかった。また、アナログのガルバノメーター（３μＡフルスケール）でも直流的な指針の振れは観測できず、眼の残像（ぼんやり見たときでる）でのみ観測できた。そこで眼の凝視や、光学カメラ、ビデオカメラでガルバノメーターの指針の振れを観測する方法を示す。
図４Ａに示したように、ガルバノメーターの目盛り上のガラス板の上に、１０倍のルーペを置き、その左端で見てルーペのプリズム効果を利用し、立体角を拡大する。次に図４Ｂのように、ルーペの真上垂直より、１５°〜３０°斜め、３０〜５０ｃｍ離れて、図４Ａ、４Ｂに示したように〈１〉〈２〉の方向から、眼やカメラレンズの先端を向ける。更に、図４Ｃに示したように、時間１／５０〜１／２００ｓｅｃのチョッパー（モーターに回転羽根をつけて間から見る）を介して見る。なお、ビデオカメラの場合は光学的時間チョッパー（１／３０〜１／６０ｓｅｃ）を内蔵しているので、上の機械的チョッパーは、付加的チョッパーとして併用すればよい。
［２］水素イオンによるニュートリノと重水素イオンビームの相互作用
要旨
コンデンサーの電極板と絶縁膜の間に重水を染ませた紙を置き、電極板に小穴を開け、コンデンサーを充電すると重水素の正イオンＤ＋ビームが負電極から、負イオンＤ−ビームが正電極から発生する。このＤ＋ビームの中を正、反のミューニュートリノνμ１νμ＊ビームを通過させると、二種類の弱い相互作用νμ＋Ｄ＋⇒μ−＋２Ｈ＋、νμ＊＋Ｄ＋⇒μ＋＋２ｎ（中性子化を推定）が共に検出できた。即ち、Ｄ＋ビームの中を正ミューニュートリノが通過するとＤ＋は核分裂によって水素イオンＨ＋になり、反ミューニュートリノが通過するとＤ＋は中性子化するのでそのビーム電流は減衰する。なお、正、反ミューニュートリノは水素を吸着したコンデンサーの充電と放電によるπ中間子の生成と崩壊で発生している。
本文
コンデンサー型の水素イオンＨ＋ビームの中を反ミューニュートリノνμ＊ビームが通過するとき弱い相互作用νμ＊＋Ｈ＋⇒μ＋＋ｎ（中性子）によってＨ＋ビーム電流が減衰することは［１］で述べた。しかし、正ミューニュートリノνμの場合にはＨ＋と弱い相互作用をしないので、νμビームの電気的検出はできなかった。一方、弱い相互作用νμ＋ｎ⇒μ−＋Ｈ＋（プロトン）は単独の任意エネルギー中性子ビームをつくることが簡単でないので、この弱い相互作用の検出も困難になる。かくて、この［２］では中性子を核内に含む重水素のイオンＤ＋ビームに注目し、弱い相互作用νμ＋Ｄ＋（Ｈ＋，ｎ）⇒μ−＋２Ｈ＋を予想してνμの電気的検出を試みる。
［１］の水素イオンＨ＋ビームの場合にはコンデンサーの絶縁膜表面に自然に吸着している水素分子Ｈ２をコンデンサーに電圧をかけることによって分極させてＨ＋またはＨ−ビームを簡単に得ることができた。しかし、重水素は自然に吸着していないので、［２］では重水Ｄ２Ｏを染ませた紙を、図５Ａに示したようにコンデンサーの絶縁膜（Ｉｎ＋Ｈ２）の上面に重ねて、その蒸気を分極させて重水素の正イオンＤ＋ビームまたは負イオンＤ−ビームを得ることを試みた。即ち、この重水型コンデンサー［ＣＤ］を１Ｐａ程度の真空容器［ＶＣ］内に置いて質量分析器［ＭＡ］で分析した。その結果、図５Ｂに示したように０．１Ｖ程度のコンデンサー端子電圧からでも、電極の金属板に開けた小穴（ａ）からＤ＋或いはＤ−ビームが引き出された。図１ＣにＤ２ＯからのＤ２ガスの分極の概念図を示した。
次に図２Ａに示したように、このコンデンサー型Ｄ＋ビームの中を反ミューニュートリノνμ＊ビームを通過させる。νμ＊ビームは［１］で述べたように水素を吸着したコンデンサーの充電と放電の併用によるχ−中間子の生成、崩壊（χ−⇒μ−＋νμ＊）により、真空壁（ＭＰ）やコンデンサーの電極を貫通してＤ＋ビームの中を通過する。この結果は図２Ｂ、Ｃに示す。先ず、二つのコンデンサーの端子電圧ＶＳ，ＶＲが等しいとき、Ｄ＋ビーム電流は著しく減衰する。次にＶＲ＝ＶＳ／４ではＤ＋ビームの減衰は緩くなる。この現象は［１］のＨ＋ビームの場合と同様であり、弱い相互作用νμ＊＋Ｄ＋（Ｈ＋，ｎ）⇒μ＋＋２ｎ（ｎ，ｎ）と、Ｄ＋とμ＋の運動量の関係ｍＤＶＲ≧ｍμＶＳ，（ＶＲ≧ＶＳ／１６）によって説明される。ここに、ｍＤはＤ＋の質量、ｍμは二次的に発生する正ミューオンの質量である。
図３Ａに示したように左側の水素吸着コンデンサーの極性が変換され、χ＋中間子の生成、崩壊（χ＋⇒μ＋＋νμ）による正ミューニュートリノビーム源（νμ　ｓｏｕｒｃｅ）がつくられ、右側のＤ＋ビーム（νμ　ｒｅｃｉｅｖｅｒ）の中を通過させる。結果として、図３Ｂのように、ＶＲ≧ＶＳ／１６のときＤ＋ビーム電流が減少し、二次的に負ミューオンμ−が発生し、且つ、Ｄ＋が水素正イオンＨ＋に変換された。この事実は［１］の方程式（２）から判定できる。この現象も、弱い相互作用νμ＋Ｄ＋（Ｈ＋，ｎ）⇒μ−＋２Ｈ＋（Ｈ＋，Ｈ＋）と、μ−とＤ＋の運動量の関係ＶＲ≧ｍμＶＳ／ｍＤによって説明できる。換言すれば、この現象はＤ＋の核分裂を示している。即ち、正ミューニュートリノビームは核分裂を引き起こす。反ミューニュートリノが中性子化するのと対照的である。
以上のように、重水素イオンＤ＋ビームを使うことによって中性子ビームを使わなくても、正ミューニュートリノビームの弱い相互作用を電気的に簡単に検出できる。Ｄ＋ビームはコンデンサーの絶縁膜の上に重水を染ませた紙を重ねるだけで長時間維持し０．１Ｐａ程度の真空まで充分発生するので、装置的に極めて簡単である。なお、このＤ＋ビームは１０ｍｓｅｃ程度の間隔で、２０μｓｅｃ程度の立ち上がり時間であり、μ±ビームは５ｍｓｅｃ程度の間隔で、０．０１μｓｅｃ程度の立ち上がり時間である。かくて、［１］の図４で示したガルバノメーターの残像法で観測することはＨ＋ビームの場合と同様である。
［３］重水素イオンによるニュートリノと重水素正イオンビームの相互作用
要旨
絶縁膜の上に重水を染ませた紙を置いた重水型コンデンサーに充電と放電を併用し、電極板に小穴を開けると重水素イオンＤ±ビーム、χ±中間子ビームの他に、４χ±、１６χ±質量の重い中間子ビームが発生する。これ等の中間子の崩壊で生ずるニュートリノは、Ｄ＋ームの中を通過すると、二次的に正負のミューオン、その４倍質量の未知の正負ｘレプトン、更にその１６倍質量の正負のタウレプトンビームがが発生する。以上の事実から、それ等のニュートリノは正反ミューニュートリノ、正反ｘニュートリノ、正反タウニュートリノのビームであると推定できる。
反ニュートリノビームは重水素正イオンＤ＋ビームの中性子化に寄与し、正ミューニュートリノと正ｘニュートリノは重水素の水素化（Ｄ＋⇒２Ｈ＋）即ち、核分裂に寄与し、そして正のタウニュートリノビームは重水素のヘリウム化（２Ｄ＋⇒Ｈｅ＋＋）即ち、核融合に寄与することが実証された。
タウニュートリノは約０．１ｅＶで運動量が０になり、Ｄ＋ビームの中で二次的タウレプトンが発生しなくなる。これはタウニュートリノが約０．１ｅＶの静止質量を持つことを示している。同様な方法でｘニュートリノは約０．０２５ｅＶ、ミューニュートリノは約０．００６５ｅＶの静止質量を持つことが示される。
本文
平面コンデンサーの絶縁膜と電極板の間に重水を染ませた紙を挟んで充電し、電極板に小穴を開けると重水素イオンＤ＋ビームが発生することは［２］で述べた。また、絶縁膜に自然に吸着した水素分子を持つコンデンサーに充電と放電を併用すると、χ±中間子が生成され、その崩壊で正、反のミューニユートリノが発生することも［１］で述べた。
この［３］では充電でＤ±ビームを発生するコンデンサーに、図８Ａのように放電を併用して、電極板の小穴から発生する荷電粒子を［１］の関係式（２）に従って質量分析した。その結果図８Ｃに示したようにχ±中間子の他に、４χ±中間子、１６χ±中間子が発生した。これは、充電と放電の併用の代わりに図８Ｂのように充電コンデンサー（ＣＤ）の表面に平行磁場をかけても同様であった。
上の現象は図８Ｄに概念を示したように、充電と放電の併用により、コンデンサーの電極板内部表面に生じたバンチング電子（ｅＮ）と重水素正イオンＤ＋の相互作用によって生ずると考えられる。すでに［１］で水素正イオンＨ＋とバンチング電子（ｅＮ）が「拡張された不確定性原理」ΔＥΔｔ≧Ｎｈにより、エネルギー保存によらないで、π中間子を原子半径内で発生できることを述べた。さて、重水素の原子核内には陽子（Ｈ＋）と中性子が存在し、π中間子によって核力が生じている。見方を変えればπ中間子がすでに重水素原子核内に存在している。この核内のπ中間子とバンチング電子により核外に発生するπ中間子が相互作用し、重合を起こしたとすれば、４χ、１６χ質量の中間子が新たに生成されることも考えられる。水素正イオンの場合には核内に陽子しか存在しなかったので、上のπ−π相互作用は起こらず、単にπ中間子のみ「拡張された不確定性原理」で発生した。重水素は中性子を含む裸の原子核を簡単につくれる特異な存在である。（２価のヘリュウム原子核Ｈｅ＋＋も考えられるが、ヘリウム原子Ｈｅの完全電離は放電では難しく１００ｅＶ程度以上の電子ビームで僅かに生成できる。
さて、重水型コンデンサーの上記中間子がコンデンサーの電極に当たって崩壊すると、種々のニュートリノが発生すると考えられる。そこで図９Ａに示したように、充電と放電併用の重水型コンデンサーからのニュートリノを、真空中（１Ｐａ程度）に置かれたＤ＋ビームの中を通過させ質量分析器で分析した。Ｄ＋ビームのみ発生のコンデンサー（ニュートリノ受信用）の端子電圧ＶＲを１００Ｖに固定し、ニュートリノ発信側のコンデンサーの端子電圧ＶＳを０Ｖ，１００Ｖ，１Ｖ，０．１Ｖと変えたときの分析結果を図９Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに示した。図９の場合のニュートリノはコンデンサーの極性から、χ−，４χ−，１６χ−から生ずる反ニュートリノと考えられる。図９Ｃでは、先ずχ−対応の反ミューニュートリノνμ＊で二次的に正ミューオンμ＋発生し、次に４χ−対応の反ｘニュートリノνχ＊で二次的に正ｘレプトンｘ＋、加うるに１６χ−対応の反タウニュートリノντ＊で二次的に正タウレプトンτ＋が発生し、Ｄ＋ビーム電流が激減している。ｘレプトンに関しては電子まで含めると第４世代となるので説明がつかない現状であが、以上の現象は３ケの弱い相互作用によって説明される。即ち（νμ＊，νｘ＊，ντ＊）＋Ｄ＋（Ｈ＋，ｎ）⇒（μ＋，ｘ，τ＋）＋２ｎである。反ニュートリノ発生源の充電、放電コンデンサーの端子電圧をＶＳ＝１Ｖに下げても図９Ｄに示したようにＤ＋ビーム電流が激減し、μ＋，ｘ＋，τ＋が発生するのは同様である。さて問題は図９ＥのＶＳ＝０．１Ｖに下がったとき、τ＋レプトンが消失することである。但し、Ｄ＋ビーム電流が激減するので、弱い相互作用（νμ＊，νｘ＊）＋Ｄ＋（Ｈ＋，ｎ）⇒（μ＋，ｘ＋）＋２ｎはτ＋が作用しなくなってもＨ＋⇒ｎの変化に無関係である。
次に、図１０Ａのようにニュートリノ発生源コンデンサーの端子電圧の極性を変えて、正ニュートリノの実験を行なった。上の反ニュートリノの場合と同様に、受信側のＤ＋ビーム加速用コンデンサーの充電電圧をＶＲ＝１００Ｖに保って、正ニュートリノ発生源コンデンサーの端子電圧ＶＳ＝０Ｖ，１００Ｖ，１Ｖ，０．１Ｖと変えて分析した結果を図１０Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに示した。ここで、図１０Ｃ，Ｄに見られるように二次的に負のレプトンμ−，ｘ−，τ−が発生し、注目すべきは、Ｄ＋ビーム電流が減少せず逆に増大していることである。［１］の関係式（１）でＺ＝２とすれば、
ｍ＝３．２６ＢＭ２ｍｅ／Ｖ−−−−−−−−−−−−−−（１）
となり、Ｈｅ原子の２価イオンＨｅ＋＋即ち、ヘリウムの原子核が生じたと結論できる。しかし、図１０ＥのＶＳ＝０．１Ｖではτ−が出現せず、Ｄ＋が激減し、水素イオンＨ＋が生じている。
以上の結果から、τ−が核融合に関与しＤ＋＋Ｄ＋⇒Ｈｅ＋＋になり、μ−，ｘ−は核分裂に関与しＤ＋⇒Ｈ＋＋Ｈ＋になっている。ニュートリノを含めて弱い相互作用で示すと、
ντ＋２Ｄ＋⇒τ−＋Ｈｅ＋＋，　νμ，νｘ＋Ｄ＋⇒μ−，ｘ−＋２Ｈ＋となる。
ＶＳ＝０．１Ｖでτ＋，τ−が消失することは次のようにντ，ντ＊の静止質量に関係づけられる。一般に、正、反タウニュートリノντ，ντ＊の相対論的運動量Ｐは
Ｐ＝［Ｅ２−（ｍ０ｃ２）２］１／２／ｃ−−−−−−−−−−−−−（２）
で示される。ここに、ｃは光速度、ｍ０はタウニュートリノの静止質量、Ｅはタウニュートリノのエネルギーである。もし、タウニュートリノに質量があれば、上の式でＥ＝ｍ０ｃ２のとき、タウニュートリノの運動量は０になる。即ち、Ｐ＝０、Ｅ＝ｅＶＳ＝０．１ｅＶ＝ｍ０ｃ２でタウレプトンτ＋，τ−が消失する理由である。
正反のｘニュートリノνｘ，νｘ＊、正反のミューニュートリノνμ，νμ＊についても追
2004093542.tif 000006
が確かめられた。
結論として、ニュートリノを図１０Ａの原理で観測できる条件は、各ニュートリノの運動量が０にならない下限の電圧、ＶＬ以上の発生側のコンデンサー電圧ＶＳを選ぶ（ＶＳ＞ＶＬ）。且つ、受信側のＤ＋の運動量が二次的に発生する各荷電レプトンの運動量より大きくなる受信コンデンサー電圧ＶＲを選ぶ（ＶＲ＞ｍμ，ｍｘ，ｍτＶＳ／ｍＤ）。ここに、ｍμ，ｍｘ，ｍτ，ｍＤはμ±，ｘ±，τ±，Ｄ＋の各質量である。
【図面の簡単な説明】
【図１】水素イオン発生コンデンサー
Ａ　水素吸着コンデンサー、Ｂ　質量分析結果、Ｃ　水素分子の分極
【図２】コンデンサーからの荷電パイ中間子の発生法
Ａ　充電−放電併用の方法、Ｂ　平行磁場をかける方法、Ｃ　質量分析の結果、Ｄ　電子の集団化と水素イオンの対峙
【図３】反ミューニュートリノと水素正イオンビームの相互作用
Ａ　反ミューニュートリノの発生コンデンサーと受信コンデンサー、Ｂ，Ｃ，Ｄ質量分析例
【図４】ガルバノメーター（電流計）指針の残像観測
Ａ　ルーペと見る方向（１）、Ｂ　見る方向（２）と距離、Ｃ　時間的なチョッパーと位置
【図５】重水素イオン発生コンデンサー
Ａ　重水付着コンデンサー、Ｂ　質量分析結果、Ｃ　重水素分子の分極
【図６】反ミューニュートリノと重水素正イオンビームの相互作用
Ａ　水素吸着の充電−放電併用コンデンサー（負のパイ中間子生成）と重水付着の充電コンデンサー、Ｂ，Ｃ　質量分析例
【図７】正ミューニュートリノと重水素正イオンビームの相互作用
Ａ　水素吸着の充電−放電併用コンデンサー（正のパイ中間子生成）と重水付着の充電コンデンサー、Ｂ　質量分析例（重水素の核分裂＝水素化）
【図８】コンデンサーからのπ±，４π±，１６π±中間子の発生法
Ａ　重水付着の充電−放電併用コンデンサー、Ｂ　平行磁場をかけた重水付着充電コンデンサー、Ｃ　質量分析例、Ｄ　電子の集団化と重水素イオンの対峙
【図９】反（ミュー、ｘ、タウ）ニュートリノと重水素正イオンビームの相互作用
Ａ　重水付着の充電−放電併用コンデンサーと重水付着充電コンデンサー、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ　質量分析例：Ｅ　反タウ発生限界エネルギー＝反タウニュートリノ有限質量
【図１０】正（ミュー、ｘ、タウ）ニュートリノと重水素正イオンビームの相互作用
Ａ　重水付着の充電−放電併用コンデンサーと重水付着充電コンデンサー、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ　質量分析例：Ｃ，Ｄ　重水素の核融合（ヘリウム化）、　Ｅ　正タウ発生限界エネルギー＝正タウニュートリノ有限質量
【符号の説明】
「図１」
Ａ
［ＣＨ］水素イオンＨ＋（Ｈ−）ビーム発生コンデンサー
Ｍ：金属板、Ｉｎ：絶縁膜、Ｈ２：吸着水素、ａ：小穴、Ｖ：電源（−Ｖは逆極性）、Ｈ−：水素マイナスイオン、Ｈ＋：水素プラスイオン
［ＭＡ］磁場型質量分析器
−ＢＭ：分析磁場（ＢＭは逆極性）、ＢＣ：ビームコレクター
［ＧＭ］ガルバノメーター
Ｃ：回路コンデンサー、Ｒ：回路抵抗、Ｉ−：Ｈ−電流、Ｉ＋：Ｈ＋電流
［ＶＣ］真空容器
Ｐ：排気ポンプ
Ｂ
Ｈ＋（Ｈ−）：水素正（負）イオンビーム電流のピーク
Ｃ
ｅ：電子、Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ　Ｈ２：吸着水素の分極（Ｈ−，Ｈ＋）
「図２」
Ａ
［ＣＨ］：充電−放電コンデンサー、ａ：小穴、Ｒｃ：充電抵抗、Ｒｄ：放電抵抗、Ｖ０：電源電圧、Ｖ：ＣＨコンデンサーの端子電圧、Ｈ＋：質量分析器［ＭＡ］内の水素正イオンビーム、π＋：正パイ中間子、μ＋：正ミューオン
Ｂ
Ｂｐ：ＣＨ表面に平行な弱磁場、Ｖ：ＣＨの端子電圧
Ｃ
Ｈ＋（Ｈ−）：水素正（負）イオンビーム電流のピーク、χ＋（χ−）：正（負）パイ中間子ビーム電流のピーク、μ＋（μ−）：正（負）ミューオンビーム電流のピーク
Ｄ
（ｅＮ）：ＣＨの充電−放電により集団化した電子
「図３」
Ａ
νμ＊ｓｏｕｃｅ：反ミューニュートリノの発生源、νμ＊ｒｅｃｉｅｖｅｒ：反ミューニュートリノの受信器（Ｈ＋ビーム）、ＶＳ：発生源コンデンサーの端子電圧、ＶＲ：受信器コンデンサーの端子電圧
Ｂ＝Ｃ，Ｄ
Ｈ＋：水素正イオンビーム電流のピーク（実線−νμ＊の来ないとき、点線−νμ＊が来るとき＝νμ＊ｓｏｕｒｃｅ　ｏｎ）、μ＋：正ミューオンビーム電流のピーク
＊ＶＳ、ＶＲの組み合わせ
「図４」
Ａ，Ｂ
（１），（２）：ガルバノメーター（Ｇａｌｖａｎｏｍｅｔｅｒ）を見る方向と距離
Ｃ
Ｒｏｔａｒｙ　Ｆｉｎｓ：回転時間チョッパー（Ｒｏｔａｒｙ　Ｔｉｍｅ　Ｃｈｏｐｐｅｒ）の８枚羽根
「図５」
Ａ
［ＣＤ］　重水素イオンビームＤ＋（Ｄ−）発生コンデンサー
Ｍ：金属板、Ｉｎ＋Ｈ２：水素吸着絶縁膜、Ｄ２Ｏ：重水を染ませた紙、ａ：金属板に開けた小穴、Ｖ（−Ｖ）：コンデンサーの端子電圧（逆極性）
［ＭＡ］質量分析器
ＢＣ：ビームコレクター、ＢＭ（−ＢＭ）：分析磁場（逆極性）
［ＧＭ］ガルバノメーター
Ｉ＋（Ｉ−）：正（負）ビーム電流、Ｃ：回路コンデンサー、Ｒ：回路抵抗
［ＶＣ］真空容器
Ｐ：排気ポンプ
Ｂ
Ｄ＋（Ｄ−）：重水素正（負）イオンビーム電流ピーク
Ｃ
Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ　Ｄ２：分極した重水素分子、ｅ：電子
「図６」
Ａ
νμ＊ｓｏｕｒｃｅ：反ミューニュートリノビーム発生源、νμ＊ｒｅｃｉｅｖｅｒ：反ミューニュートリノビーム受信器、ＶＳ：発生源コンデンサーの端子電圧、ＶＲ：受信器コンデンサーの端子電圧
Ｂ，Ｃ
Ｄ＋：重水素正イオンビーム電流ピーク、μ＋：正ミューオンビーム電流ピーク、ｅ＋：正電子ビーム電流ピーク、νμ＊ｓｏｕｒｃｅ　ｏｎ：νμ＊が来るとき（点線）
＊ＶＲ，ＶＳの組み合わせ
「図７」
Ａ
νμ　ｓｏｕｒｃｅ：正ミューニュートリノビーム発生源、νμ　ｒｅｃｉｅｖｅｒ：正ミューニュトリノ受信器
Ｂ
Ｄ＋：重水素正イオンビーム電流ピーク、Ｈ＋：水素正イオンビーム電流ピーク、μ−：負ミューオンビーム電流ピーク、νμ　ｓｏｕｒｃｅ　ｏｎ：νμが来るとき（点線）
「図８」
Ａ
［ＣＤ］：充電−放電重水付着コンデンサー、Ｒｃ：充電抵抗、Ｒｄ：放電抵抗、χ＋：正パイ中間子ビーム、４χ＋：４倍質量正パイ中間子ビーム、１６χ＋：１６倍質量正パイ中間子ビーム、Ｄ＋：重水素正イオンビーム
Ｂ
［ＣＤ］：平行磁場をかけた重水付着コンデンサー、Ｂｐ：平行磁場
Ｃ
χ＋（−），４χ＋（−），１６χ＋（−）：正（負）中間子ビーム電流ピーク、Ｄ＋（−）：重水素正（負）イオンビーム電流ピーク
Ｄ
（ｅＮ）：ＣＤの充電−放電により集団化した電子
「図９」
Ａ
ν＊ｓｏｕｒｃｅ：反ニュートリノビーム発生源、ν＊ｒｅｃｉｅｖｅｒ：反ニュートリノビーム受信器、ν＊＝（νμ＊，νｘ＊，ντ＊）　：反ミュー、反ｘ、反タウニュートリノμ＋：正ミューオンビーム、ｘ＋：正ｘレプトンビーム、τ＋：正タウビーム、ＶＳ：ν＊発生源コンデンサーの端子電圧
Ｂ
Ｄ＋：ν＊が来ないとき（ＶＳ＝０Ｖ）のＤ＋ビーム電流のピーク
Ｃ
ＶＳ＝１００Ｖでν＊が来るときのμ＋，ｘ＋，τ＋，Ｄ＋ビーム電流のピークＤ
ＶＳ＝１Ｖでν＊が来るときのμ＋，ｘ＋，τ＋，Ｄ＋ビーム電流のピーク
Ｅ
ＶＳ＝０．１Ｖでν＊が来るときのμ＋，ｘ＋，Ｄ＋ビーム電流のピーク（τ＋消失）
「図１０」
Ａ
ν　ｓｏｕｒｃｅ：正ニュートリノビーム発生源、ν　ｒｅｃｉｅｖｅｒ：正ニュートリノビームの受信器、ν（νμ，νｘ，ντ）：正ミュー、正ｘ、正タウニュートリノビーム、Ｄ＋，Ｈ＋，Ｈｅ＋＋：重水素正イオン、水素正イオン、ヘリウム２価イオンビーム、μ−，ｘ−，τ−：負ミューオン、負ｘレプトン、負タウビーム　ＶＳ：ν発生源のコンデンサー端子電圧
Ｂ
Ｄ＋：νが来ないとき（ＶＳ＝０Ｖ）のＤ＋ビーム電流ピーク
Ｃ
ＶＳ＝１００Ｖでνが来るときのμ−，ｘ−，τ−，Ｈｅ＋＋ビーム電流のピーク
Ｄ
ＶＳ＝１Ｖでνが来るときのμ−，ｘ−，τ−，Ｈｅ＋＋ビーム電流のピーク
Ｅ
ＶＳ＝０．１Ｖでνが来るときのμ−，ｘ−，Ｈ＋ビーム電流のピーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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