(57)【要約】【課題】比較的高いエネルギーのニュートリノを励起させた後で、励起させたニュートリノのエネルギーを利用する装置および方法を提供する。【解決手段】ニュートリノ（２）に対して摂動を与える受動励起層（３）と、ニュートリノ（３）の状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層（４）と、それら受動励起層（３）と自然場遮蔽層（４）から囲まれた空間内の気体（７）を超音波振動させることによりニュートリノ（２）に摂動を与える超音波発生器（５）とを備えるニュートリノ励起装置（１）とその励起装置（１）を利用したニュートリノ励起方法を提供し、さらに励起状態のニュートリノを利用して、起電力を生成する起電力生成装置（８）と起電力生成方法ならびに不安定核種の崩壊率を制御する不安定核種の崩壊率変化装置（１０）と不安定核種の崩壊率変化方法を提供する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニュートリノが入射し通過する際にニュートリノの状態を安定化する自然界の場の効果を遮蔽しかつニュートリノに対して摂動を与える受動励起層と、ニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層と、それら受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体を超音波振動させることによりニュートリノに摂動を与える超音波発生器とを備えていることを特徴とするニュートリノ励起装置。
【請求項２】
受動励起層が、フッ化カルシウム層と、インジウム層と、ソーダガラス層と、アルミニウム明礬層と、沃化バリウム層と、パーマロイ層およびフェライト層を備えていることを特徴とする請求項１記載のニュートリノ励起装置。
【請求項３】
自然場遮蔽層が、高分子層と、生物合成物を含有する酢酸銅水溶液および鉱物層を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のニュートリノ励起装置。
【請求項４】
自然場遮蔽層の高分子層がポリウレタンであり、生物合成物がエピカテキンガラートであり、鉱物層が大理石であることを特徴とする請求項３記載のニュートリノ励起装置。
【請求項５】
自然場遮蔽層の高分子層、生物合成物を含有する酢酸銅水溶液および鉱物層が、それぞれ炭素入り導電性ポリ塩化ビニル製容器内に入れられていることを特徴とする請求項３または４に記載のニュートリノ励起装置。
【請求項６】
受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体が空気であることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のニュートリノ励起装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれかに記載のニュートリノ励起装置に入射するニュートリノに対し、ニュートリノの受動励起層の通過および超音波発生器による気体の超音波振動により摂動を与え、ニュートリノを励起させることを特徴とするニュートリノの励起方法。
【請求項８】
請求項１ないし６いずれかに記載のニュートリノ励起装置の受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内に、酸化チタン電極と半導体電極とメチレン系またはエチレン系色素入り緩衝剤溶液と入射窓とを備え、受動励起層および超音波発生器で励起されたニュートリノが入射窓から入射することによって電気化学的に起電力を生成する起電力生成部が配置されていることを特徴とする起電力生成装置。
【請求項９】
半導体電極がｎ型シリコンもしくはｎ型ダイヤモンドであることを特徴とする請求項８記載の起電力生成装置。
【請求項１０】
メチレン系またはエチレン系色素入り緩衝剤溶液が、メチレンブルーを緩衝剤である硫酸ナトリウムに溶かしたものであることを特徴とする請求項８または９記載の起電力生成装置。
【請求項１１】
受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内において超音波発生器および起電力生成部がアルミ製容器で囲まれていることを特徴とする請求項８ないし１０いずれかに記載の起電力生成装置。
【請求項１２】
励起されたニュートリノが起電力生成部に入射される際の起電力生成部の入射窓として、炭酸カリウム入りの石炭タール層を塗布したチタン板が使用されていることを特徴とする請求項８ないし１１いずれかに記載の起電力生成装置。
【請求項１３】
超音波発生器による超音波振動が起電力生成の起動のためのスタータの役割を果たすことを特徴とする請求項８ないし１２いずれかに記載の起電力生成装置。
【請求項１４】
請求項８ないし１３いずれかに記載の起電力生成装置にニュートリノを入射し、入射したニュートリノに対し受動励起層および超音波発生器により摂動を与えて励起させた後、その励起されたニュートリノを起電力生成部に入射し、励起されたニュートリノの一次反応または二次反応によって電気化学的に起電力を得ることを特徴とする起電力生成方法。
【請求項１５】
ニュートリノが入射し通過する際にニュートリノに対して摂動を与える受動励起層と、ニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層と、それら受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体を超音波振動させることによりニュートリノに摂動を与える超音波発生器と、不安定核種が配置され、励起されたニュートリノと不安定核種とが相互作用する不安定核種相互作用部と、受動励起層において光のエネルギーにより不要な二次粒子を取り出すための光源とを備えていることを特徴とする不安定核種の崩壊率変化装置。
【請求項１６】
受動励起層が、二酸化炭素ガスと、オゾン含有ガスと、カプトンシートと、ニッケルメッシュとを備えていることを特徴とする請求項１５記載の不安定核種の崩壊率変化装置。
【請求項１７】
自然場遮蔽層が、インジウム層と、永久磁石と、カリウム層もしくはカリウムを含む化合物層と、パーマロイ層と、純鉄層とを備えていることを特徴とする請求項１５または１６記載の不安定核種の崩壊率変化装置。
【請求項１８】
不安定核種相互作用部が、ソレノイドコイルと、永久磁石と、アルミ電極とを備えていることを特徴とする請求項１５ないし１７いずれかに記載の不安定核種の崩壊率変化装置。
【請求項１９】
光源が蛍光灯であることを特徴とする請求項１５ないし１８いずれかに記載の不安定核種の崩壊率変化装置。
【請求項２０】
受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体が空気であることを特徴とする請求項１５ないし１９いずれかに記載の不安定核種の崩壊率変化装置。
【請求項２１】
請求項１５ないし２０いずれかに記載の不安定核種の崩壊率変化装置にニュートリノを入射し、入射したニュートリノに対し受動励起層および超音波発生器により摂動を与えて励起させた後、その励起されたニュートリノを不安定核種相互作用部に入射して不安定核種相互作用部において不安定核種と相互作用させ、励起されたニュートリノの弱い相互作用の効果により不安定核種の崩壊率を制御することを特徴とする不安定核種の崩壊率変化方法。
【請求項２２】
受動励起層に光を当てることにより、光のエネルギーが励起ニュートリノの相互作用で生じた不要の二次粒子を引き出すことを特徴とする請求項２１に記載の不安定核種の崩壊率変化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、ニュートリノの励起装置と励起方法および起電力生成装置と起電力生成方法ならびに不安定核種の崩壊率変化装置と不安定核種の崩壊率変化方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、摂動場によりニュートリノを励起させることが可能なニュートリノの励起装置と励起方法、また励起状態のニュートリノが弱い相互作用の活性化場で容易に相互作用をしうることを利用して、起電力を生成する起電力生成装置と起電力生成方法ならびに不安定核種の崩壊率を制御する不安定核種の崩壊率変化装置と不安定核種の崩壊率変化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
弱い相互作用は、ニュートリノや電子などのレプトンまたは陽子や中性子などのハドロンに作用する相互作用であり、ニュートリノは弱い相互作用だけを行う粒子として知られており、その相互作用はベクトル−軸性ベクトル（Ｖ−Ａ）型であり、電磁相互作用に比べ極めて弱いとされている。
【０００３】
自然界のニュートリノを検出するには逆β崩壊反応や弾性散乱反応を利用する方法があるが、この場合数十トン〜数百トン程度の多量の物質を使うことが必要であり、また物理的方法で微小信号を得ることができるのみである。
【０００４】
また不安定核種のβ崩壊率については、物理的または化学的方法を用いても、弱い相互作用の相互作用定数は一定のままであるとされている。一部の不安定核種についてはβ崩壊後の位相空間状態を制限して半減期を変えうる可能性があるが、その方法についても明確に実証したという実験結果は報告されていない。
【０００５】
一方小型の装置で低エネルギー自然ニュートリノから起電力を得るには従前に発明者が考案した方法があり（特許文献１）、それはグラムからキログラム程度の生糸などの生物合成物を用いて電気化学的に起電力を発生させる方法である。またその方法では不安定核種の崩壊率に変化が現れることも見出されている。
【０００６】
ニュートリノを容易に相互作用させるためには、弱い相互作用の反応を活性化する場が必要であると考えられ、前述の生物合成物による方法はこのような場を使用しているが、原子炉ニュートリノのような比較的高いエネルギー（０．１ＭｅＶ〜１０ＭｅＶ）のニュートリノは生物合成物による場では明確な相互作用をしない。
【０００７】
またニュートリノは電子などと同じくスピンを有することは周知であるが、その理由については解明されておらず、相対論的な量子力学的波動方程式であるディラック方程式ではその固有状態としてスピンにかかわる解が出てくることが知られているのみである。１９６７−６８年にワインバーグとサラムは弱い相互作用と電磁相互作用を統一的に説明する理論を発表した。しかしながらその理論ではニュートリノの特性については質量０を仮定しており、ニュートリノのスピンが粒子の進行方向に対して一方向の向きしか取らない（Ｖ−Ａ型の属性）ことについても説明していない。このように現在においても電子やニュートリノはスピンをもつ単体として取り扱われるのが普通である。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１１６２６０
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、本発明は比較的高いエネルギーのニュートリノそのものの状態を変えて励起させ、容易に相互作用する状態にした後でニュートリノのエネルギーを利用する装置および方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、まず第１には、ニュートリノが入射し通過する際にニュートリノの状態を安定化する自然界の場の効果を遮蔽しかつニュートリノに対して摂動を与える受動励起層と、ニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層と、それら受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体を超音波振動させることによりニュートリノに摂動を与える超音波発生器とを備えていることを特徴とするニュートリノ励起装置を提供する。
【００１０】
第２には、この出願の発明は、第１の発明において、受動励起層が、フッ化カルシウム層と、インジウム層と、ソーダガラス層と、アルミニウム明礬層と、沃化バリウム層と、パーマロイ層およびフェライト層を備えていることを特徴とするニュートリノ励起装置を提供する。
【００１１】
さらに、第３には、第１または２の発明において、自然場遮蔽層が、高分子層と、生物合成物を含有する酢酸銅水溶液および鉱物層を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のニュートリノ励起装置を提供する。
【００１２】
また、第４には、第３の発明において、自然場遮蔽層の高分子層がポリウレタンであり、生物合成物がエピカテキンガラートであり、鉱物層が大理石であることを特徴とする請求項３記載のニュートリノ励起装置を提供する。
【００１３】
第５には、第３または４の発明において自然場遮蔽層の高分子層、生物合成物を含有する酢酸銅水溶液および鉱物層が、それぞれ炭素入り導電性ポリ塩化ビニル製容器内に入れられていることを特徴とするニュートリノ励起装置を提供する。
【００１４】
第６には、第１ないし５いずれかの発明において、受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体が空気であることを特徴とするニュートリノ励起装置を提供する。
【００１５】
第７には、第１ないし６いずれか発明のニュートリノ励起装置に入射するニュートリノに対し、ニュートリノの受動励起層の通過および超音波発生器による気体の超音波振動により摂動を与え、ニュートリノを励起させることを特徴とするニュートリノの励起方法を提供する。
【００１６】
第８には、第１ないし６いずれかの発明のニュートリノ励起装置の受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内に、酸化チタン電極と半導体電極とメチレン系またはエチレン系色素入り緩衝剤溶液と入射窓とを備え、受動励起層および超音波発生器で励起されたニュートリノが入射窓から入射することによって電気化学的に起電力を生成する起電力生成部が配置されていることを特徴とする起電力生成装置を提供する。
【００１７】
第９には、第８の発明において、半導体電極がｎ型シリコンもしくはｎ型ダイヤモンドであることを特徴とする起電力生成装置を提供する。
【００１８】
第１０には、第８または９の発明において、メチレン系またはエチレン系色素入り緩衝剤溶液が、メチレンブルーを緩衝剤である硫酸ナトリウムに溶かしたものであることを特徴とする起電力生成装置を提供する。
【００１９】
第１１には、第８ないし１０いずれかの発明において、受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内において超音波発生器および起電力生成部がアルミ製容器で囲まれていることを特徴とする起電力生成装置を提供する。
【００２０】
第１２には、第８ないし１１いずれかの発明において、励起されたニュートリノが起電力生成部に入射される際の起電力生成部の入射窓として、炭酸カリウム入りの石炭タール層を塗布したチタン板が使用されていることを特徴とする起電力生成装置を提供する。
【００２１】
第１３には、第８ないし１２いずれかの発明において、超音波発生器による超音波振動が起電力生成の起動のためのスタータの役割を果たすことを特徴とする起電力生成装置を提供する。
【００２２】
第１４には、第８ないし１３いずれかの発明の起電力生成装置にニュートリノを入射し、入射したニュートリノに対し受動励起層および超音波発生器により摂動を与えて励起させた後、その励起されたニュートリノを起電力生成部に入射し、励起されたニュートリノの一次反応または二次反応によって電気化学的に起電力を得ることを特徴とする起電力生成方法を提供する。
【００２３】
第１５には、ニュートリノが入射し通過する際にニュートリノに対して摂動を与える受動励起層と、ニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層と、それら受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体を超音波振動させることによりニュートリノに摂動を与える超音波発生器と、不安定核種が配置され、励起されたニュートリノと不安定核種とが相互作用する不安定核種相互作用部と、受動励起層において光のエネルギーにより不要な二次粒子を取り出すための光源とを備えていることを特徴とする不安定核種の崩壊率変化装置を提供する。
【００２４】
第１６には、第１５の発明において、受動励起層が、二酸化炭素ガスと、オゾン含有ガスと、カプトンシートと、ニッケルメッシュとを備えていることを特徴とする不安定核種の崩壊率変化装置を提供する。
【００２５】
第１７には、第１５または１６の発明において、自然場遮蔽層が、インジウム層と、永久磁石と、カリウム層もしくはカリウムを含む化合物層と、パーマロイ層と、純鉄層とを備えていることを特徴とする不安定核種の崩壊率変化装置を提供する。
【００２６】
第１８には、第１５ないし１７いずれかの発明において、不安定核種相互作用部が、ソレノイドコイルと、永久磁石と、アルミ電極とを備えていることを特徴とする不安定核種の崩壊率変化装置を提供する。
【００２７】
第１９には、第１５ないし１８いずれかの発明において、光源が蛍光灯であることを特徴とする不安定核種の崩壊率変化装置を提供する。
【００２８】
第２０には、第１５ないし１９いずれかの発明において、受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体が空気であることを特徴とする不安定核種の崩壊率変化装置を提供する。
【００２９】
第２１には、第１５ないし２０いずれかの発明の不安定核種の崩壊率変化装置にニュートリノを入射し、入射したニュートリノに対し受動励起層および超音波発生器により摂動を与えて励起させた後、その励起されたニュートリノを不安定核種相互作用部に入射して不安定核種相互作用部において不安定核種と相互作用させ、励起されたニュートリノの弱い相互作用の効果により不安定核種の崩壊率を制御することを特徴とする不安定核種の崩壊率変化方法を提供する。
【００３０】
第２２には、第２１の発明において、受動励起層に光を当てることにより、光のエネルギーが励起ニュートリノの相互作用で生じた不要の二次粒子を引き出すことを特徴とする不安定核種の崩壊率変化方法をも提供する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００３２】
発明者等はニュートリノには内部自由度（内部座標）の運動に起因する内部運動およびそれに起因する内部構造があると考え、それが起こり得る状況を考察した。それによると、ニュートリノはその内部に４つの特殊な部分空間を有しており、それぞれの部分空間の４元座標はγ行列による座標変換により通常の実空間の４元座標と関係付けることができる。この変換は４元運動量についても適用でき、この場合には静止質量が座標変換の保存量となり、そこでこの変換は特殊相対論におけるローレンツ変換と同じ特性をもつ。またこの変換は弱い相互作用の４元ポテンシャルに対しても適用できこの点でもローレンツ変換と類似している。しかしながらこの変換は２乗した値が本質的な意味を持ちその点が１次変換であるローレンツ変換との大きな相違である。
【００３３】
ニュートリノの内部座標上の運動では４つの内部運動が弱い相互作用のポテンシャルを介して連携し安定な閉じた系を作っている。内部座標上の運動は通常は基底状態にあり、実空間においてはその基底状態の運動の重心の運動を見ていることになり、このことがニュートリノが極めて小さい静止質量をもつ所以となっている。基底状態のニュートリノを外部座標からみると内部座標の運動が生成する弱い相互作用ポテンシャルはほぼ完全に相殺しており、外部の粒子と相互作用することはほとんどない。これは弱い相互作用のポテンシャル生成およびγ行列による座標変換が起因する特徴的な性質である。
【００３４】
しかしながら、ニュートリノに外部から摂動を与えるとその内部座標の運動は基底状態から励起状態に遷移し、励起状態ではニュートリノは不安定な状態であるとともに、外部空間に生じる弱い相互作用のポテンシャル場は基底状態ほどには相殺していない。そこで弱い相互作用を非Ｖ−Ａ型にして活性化するような場では励起ニュートリノは容易に反応を起こす性質があると推察している。
【００３５】
このような考えをもとにニュートリノを基底状態から励起状態へ遷移させ、ニュートリノを励起状態にしてから効率よく相互作用させる以下の装置および方法を見出すことができたのである。
【００３６】
この出願の発明のニュートリノ励起装置は、原子炉ニュートリノなどのニュートリノが入射し通過する際にニュートリノの状態を安定化する自然界の場の効果を遮蔽しかつニュートリノに対して摂動を与える受動励起層と、ニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層と、それら受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体を超音波振動させることによりニュートリノに摂動を与える超音波発生器とを備えていることを大きな特徴としている。なおこのとき、受動励起層としては、フッ化カルシウム層と、インジウム層と、ソーダガラス層と、アルミニウム明礬層と、沃化バリウム層と、パーマロイ層およびフェライト層を備えるものを用いることでとくにニュートリノの状態を安定化する自然界の場の効果を良好に遮蔽できかつ通過するニュートリノに対して摂動を好適に与えることができる。
【００３７】
自然場遮蔽層としては、高分子層と、生物合成物を含有する酢酸銅水溶液および鉱物層を備えるものが好適に用いられ、とくにに高分子層をポリウレタンとし、生物合成物をエピカテキンガラートとし、鉱物層を大理石とし、さらに自然場遮蔽層の高分子層、生物合成物を含有する酢酸銅水溶液および鉱物層を、それぞれ炭素入り導電性ポリ塩化ビニル製容器内に入れることでニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を良好に遮蔽することができる。さらに受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体としては空気を良好に用いることができる。
【００３８】
そしてこの出願の発明のニュートリノの励起方法は、上記のニュートリノ励起装置に入射するニュートリノに対し、ニュートリノの受動励起層の通過および超音波発生器による気体の超音波振動により摂動を与え、ニュートリノを励起させることを特徴としており、この方法により比較的高いエネルギーのニュートリノであっても、受動励起層および振動気体の通過中において基底状態と励起状態のエネルギー差が付加され好適に励起されるのである。
【００３９】
一方、この出願の発明の起電力生成装置は、上記のニュートリノ励起装置の受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内に、酸化チタン電極と半導体電極とメチレン系またはエチレン系色素入り緩衝剤溶液と入射窓とを備え、受動励起層および超音波発生器で励起されたニュートリノが入射窓から入射することによって電気化学的に起電力を生成する起電力生成部が配置されていることを特徴としており、励起されたニュートリノは基底状態のニュートリノに比べて安定度が低く、自然場遮蔽層の中では著しく相互作用しやすくなり、弱い相互作用の電気化学反応により起電力を得ることができるのである。この起電力生成は励起されたニュートリノによる一次反応だけで起こるものではなく、一次反応で生じたレプトン複合粒子が関与しているもの（二次反応）と推定され、このレプトン複合粒子が通常の電磁相互作用による電気化学反応の電子に相当する役割を果たしている。
【００４０】
このとき、半導体電極としてはｎ型半導体であるｎ型シリコンもしくはｎ型ダイヤモンドを好適に用いることができ、とくにｎ型ダイヤモンドを用いることにより高性能な電極とすることができる。またメチレン系またはエチレン系色素入り緩衝剤溶液として、メチレンブルーを緩衝剤である硫酸ナトリウムに溶かしたものを好適に用いることができる。
【００４１】
またこの出願の発明の起電力生成装置においては、受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内において超音波発生器および起電力生成部をアルミ製容器で囲むことができ、さらに、励起されたニュートリノが起電力生成部に入射される際の起電力生成部の入射窓として、炭酸カリウム入りの石炭タール層を塗布したチタン板を使用することで、この塗布層が非Ｖ−Ａ場を安定させる役割を果たす。
【００４２】
さらにこの出願の発明の起電力生成装置においては、超音波発生器による超音波振動は起電力生成の起動のためのスタータの役割を果たし、起電力生成部において弱い相互作用の電気化学反応が定常的に起こるようになると溶液系で生じるレプトン複合素子の蓄積により非Ｖ−Ａ型の相互作用を促進する場が生成され、この場が発達し受動励起層まで達した状態では超音波振動がなくても受動励起層でニュートリノが励起され、継続的に起電力が発生できるようになる。
【００４３】
またこの出願の発明のニュートリノ起電力生成方法においては、上記の起電力生成装置にニュートリノを入射し、入射したニュートリノに対し受動励起層および超音波発生器により摂動を与えて励起させた後、その励起されたニュートリノを起電力生成部に入射し、励起されたニュートリノの一次反応または二次反応によって電気化学的に起電力を得ることを特徴としており、これにより励起されたニュートリノの弱い相互作用の電気化学反応により起電力を得ることができるのである。
【００４４】
またこの出願の発明の不安定核種の崩壊率変化装置は、ニュートリノが入射し通過する際にニュートリノに対して摂動を与える受動励起層と、ニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層と、それら受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体を超音波振動させることによりニュートリノに摂動を与える超音波発生器と、不安定核種が配置され、励起されたニュートリノと不安定核種とが相互作用する不安定核種相互作用部と、受動励起層において光のエネルギーにより不要な二次粒子を取り出すための光源とを備えていることを特徴としている。
【００４５】
このとき受動励起層としては、二酸化炭素ガスと、オゾン含有ガスと、カプトンシートと、ニッケルメッシュとを備えるものを好適に用いることができ、また自然場遮蔽層としては、インジウム層と、永久磁石と、カリウム層もしくはカリウムを含む化合物層と、パーマロイ層と、純鉄層とを備えたものを好適に用いることができ、さらには不安定核種相互作用部として、ソレノイドコイルと、永久磁石と、アルミ電極とを備えるものを好適に用いることができる。また光源としては蛍光灯を好適に用いることができ、受動励起層と自然場遮蔽層から囲まれた空間内の気体が空気を好適に用いることができる。
【００４６】
そしてこの出願の発明の不安定核種の崩壊率変化方法は、不安定核種の崩壊率変化装置にニュートリノを入射し、入射したニュートリノに対し受動励起層および超音波発生器により摂動を与えて励起させた後、その励起されたニュートリノを不安定核種相互作用部に入射して不安定核種相互作用部において不安定核種と相互作用させ、励起されたニュートリノの弱い相互作用の効果により不安定核種の崩壊率を制御することを特徴としており、これによりこれまで不可能であった不安定核種の崩壊率の制御を良好に行うことができるのである。またとくに受動励起層に光を当てることにより、光のエネルギーが励起ニュートリノの相互作用で生じた不要の二次粒子を引き出すことができるのである。
【００４７】
次にこの出願の発明のニュートリノ励起装置、起電力生成装置および不安定核種の崩壊率変化装置の一実施形態およびその動作原理を図１に示す。
【００４８】
まず、図１（ａ）に示すニュートリノ励起装置（１）は、ニュートリノ（２）が入射し通過する際にニュートリノ（２）の状態を安定化する自然界の場の効果を遮蔽しかつニュートリノ（２）に対して摂動を与える受動励起層（３）と、ニュートリノ（２）の状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果を遮蔽する自然場遮蔽層（４）と、それら受動励起層（３）と自然場遮蔽層（４）から囲まれた空間内の気体を超音波振動させることによりニュートリノに摂動を与える超音波発生器（５）とを備えている。
【００４９】
入射するニュートリノ（２）を励起する方法としては受動励起層（３）通過による方法と超音波発生器（５）を用いた能動振動場通過による方法の２つがあるが、自然界にはニュートリノの状態を安定化する作用をもつ場が普遍的に存在すると考えられ、そのため２つの方法とも通常の自然の場ではほとんど動作しないことから、通常の自然の場の影響を遮断する筒型などの自然場遮蔽層（４）およびその補助を行う補助遮蔽層（６）の中で実施する必要がある。ただし、自然場遮蔽層（４）の長さが十分に長ければ、補助遮蔽層（６）は必ずしも必要としない。
【００５０】
超音波発生器（５）を用いた能動振動場通過による方法では空気などの気体（７）の超音波振動を利用する。ニュートリノ（２）は、受動励起層（３）を通過しても必ずしも目的とする反応を誘起するほどの励起は起こらないため、超音波発生器（５）による超音波振動を利用するのである。
【００５１】
超音波発生器（５）によって気体（７）が振動すると、酸素原子核などが振動するのであるが、原子核には中性子と陽子が存在し、ともに弱い相互作用を行う属性をもっている。特に中性子は陽子、電子、ニュートリノの複合体とも捉えることができ、周囲に弱い相互作用のポテンシャル場を附随している。そのようなポテンシャル場が振動すると、振動数に比例したエネルギーの量子的作用が起こり得る。ニュートリノ（２）はほぼ光速で通過するので実験系の時間に比較してニュートリノの内部時間は遅い。したがって、ニュートリノ（２）はポテンシャル場の振動数を実験室系の振動数より数桁高い量子的作用を受ける。このようにしてニュートリノ励起装置（１）に入射したニュートリノ（２）は振動気体（７）の通過中に基底状態と励起状態のエネルギー差が付与され、励起状態に励起される。励起状態のニュートリノ（２）は基底状態のニュートリノに比べ安定度が低く、自然場遮蔽層（４）の中では著しく相互作用しやすくなるのである。
【００５２】
次に、この出願の発明のニュートリノ励起装置に起電力生成部が配置された起電力生成装置あるいはニュートリノ励起装置に不安定核種相互作用部が配置された不安定核種の崩壊率変化装置の一例を図１（ｂ）に示す。
【００５３】
起電力生成装置（８）は、溶液中に酸化チタン電極と半導体電極を配置し、起電力を取り出す起電力生成部（９）が設けられており、起電力生成部（９）半導体電極と色素溶液を用いた化学太陽電池に似た構成になっているが、起電力生成装置（８）では弱い相互作用の電気化学反応による起電力を取り出す。この起電力生成は励起ニュートリノによる一次反応だけで起こるものではなく、一次反応で生じたレプトン複合粒子が関与しているものと推定され、このレプトン複合粒子が通常の電磁相互作用による電気化学反応の電子に相当する役割を果たしている。
【００５４】
また不安定核種の崩壊率変化装置（１０）では、起電力生成部を設けて動作させている状態でも不安定核種を起電力生成部の傍に置き不安定核種相互作用部（１１）とすることによって不安定核種の崩壊率変化が起きるが、起電力生成を伴う場合には、レプトン複合粒子の大部分が起電力生成に消費されてしまうため効率が高くならない。なお崩壊率変化を目的とする場合にはレプトン複合粒子の使用効率を上げるため、交番磁場、勾配磁場、電場の印加により共鳴的に反応を促進することが有効である。
【００５５】
またニュートリノ（２）の受動励起層（３）通過は起電力生成動作でも不安定核種の崩壊率変化の場合にもニュートリノ（２）の予備励起を与える作用として必要である。しかしながら、起電力生成動作の場合には特徴的な面があり、起電力生成部（９）において弱い相互作用の電気化学反応が定常的に起こるようになると溶液系で生じるレプトン複合粒子の蓄積により非Ｖ−Ａ型の相互作用を促進する場が生成されるのである。この場が発達し、受動励起層（３）まで到達した状態では超音波振動がなくても受動励起層（３）でニュートリノ（２）が励起され、継続的に起電力が発生されるようになる。つまり起電力生成動作の場合には超音波振動は起電力生成の起動のためのスタータの役割を果たすのである。
【００５６】
以下、添付した図面に沿って実施例を示し、この出願の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００５７】
【実施例】
＜実施例１＞
この出願の発明の起電力生成装置の一例を図２に示す。
【００５８】
起電力生成装置（８）内のニュートリノ（２）の受動励起層（３）は、フッ化カルシウム層（厚さ７ｍｍ）（１２）、インジウム層（厚さ２ｍｍ）（１３）、ソーダガラス層（厚さ７ｍｍ）（１４）、アルミニウム明礬（厚さ２ｍｍ）＋沃化バリウム層（厚さ１ｍｍ）（１５）、パーマロイ層（厚さ３ｍｍ）（１６）、フェライト層（厚さ３ｍｍ）（１７）の各層を備えている。超音波振動は静電容量型の超音波発振発生器（１８）を使用する。これにより空気を超音波振動させ、ニュートリノ（２）を励起させる。厚さ２５μｍのアルミフォイル（１９）は超音波振動の効率を上げ、配置した８個の永久磁石（１０×１０×４０ｍｍ、磁化４２０Ｇ）（２０）は励起したニュートリノ（２）を酸化チタン電極（２１）へ導く作用がある。溶液（２４）への入射窓に炭酸カリウム入りの石炭タール層（厚さ１ｍｍ）（２２）を塗布したチタン板（厚さ２ｍｍ）（２３）を使用しており、この塗布層が非Ｖ−Ａ場を安定させる役目を果たす。溶液（２４）は色素であるメチレンブルーに硫酸ナトリウムを緩衝剤として溶かしたものである。半導体電極（２５）としてはｎ型半導体であるｎ型シリコンやｎ型ダイヤモンドを使用することができるが、ｎ型ダイヤモンドを使用する方が高性能になる。酸化チタン電極（２１）からの出力は銀線（２６）によって取り出し、半導体電極（２５）からの出力は銅線（２７）によって取り出している。出力電流は５０Ωの抵抗（２８）を介して電圧に変換している。
【００５９】
起電力生成部（９）の容器はアルミニウム容器（２９）であり、ニュートリノの状態を安定化させる作用を持つ自然界の場の効果は３層の遮蔽層、ポリウレタン（厚さ１５ｍｍ）（３０）、溶解度限界のエピカテキンガラート入酢酸銅水溶液（厚さ１５ｍｍ）（３１）、粉末大理石（厚さ１５ｍｍ）（３２）で遮蔽しており、それぞれの層は炭素入りの導電性ポリ塩化ビニル製容器（３３）に入れられている。
【００６０】
ここで図３に原子炉ニュートリノによる起電力生成の実験結果を示す。同図に示すように、破線は原子炉ニュートリノがない通常の実験室での実験結果であり、通常のニュートリノ場では超音波振動を与えても起電力は生じずに化学作用による残留電圧が生じるだけであった。実線は原子炉の傍でニュートリノがある場合（原子炉傍のニュートリノ場）（ニュートリノ束１×１０１１ｃｍ−２ｓ−１）の実験データを示す。図３の電圧は入力インピーダンス５０Ωにおける電圧であり、原子炉傍のニュートリノ場および通常のニュートリノ場の両方とも超音波発生器は５０ｋＨｚ〜６５ｋＨｚを９００秒周期で連続繰り返し掃引（周波数増加率１１Ｈｚ／ｓ）した結果である。超音波発生器を動作させないで実験すると、原子炉傍のニュートリノ場および通常のニュートリノ場の両方の場合とも、図３の破線と同じ電圧レベルになる。原子炉ニュートリノによる起電力生成には非Ｖ−Ａ場の成長が必要であり、そのために数時間を要している。原子炉ニュートリノ束が入射する場合には、超音波振動の印加によって起電力が発生している。
【００６１】
一方、一旦起電力が出る状態になると、装置の中に非Ｖ−Ａ型の弱い相互作用場ができる。その状態になる超音波振動がなくても入射ニュートリノを励起できるので、超音波振動なしでも電圧が発生し続ける。同装置では２ヶ月以上持続して電圧が発生した。
【００６２】
なお図２の方法においては、半導体電極をｎ型半導体からｐ型半導体に代えても、ニュートリノに対しても有効に動作すると考えられる。
＜実施例２＞
次に図４に不安定核種の崩壊率変化装置（１０）の一例を示す。
【００６３】
この不安定核種の崩壊率変化装置（１０）では、実施例１の場合と異なり起電力生成を行わずに動作を不安定核種の崩壊率変化の相互作用に特化させている。ニュートリノ（２）の受動励起層（３４）における受動励起には気体として二酸化炭素ガス（３５）とオゾン発生器を通したオゾン含有空気（３６）を使用し、さらにその後にカプトンシート（３７）とニッケルメッシュ（３８）を使用する。実施例１と同様に超音波発生器（３９）による空気の超音波振動によってニュートリノ（２）を励起させる。不安定核種相互作用部（４０）は超音波発生器（３９）とともにアルミニウムパイプ（４１）内に配置した自然の場の効果の遮蔽層であるインジウムシート（４２）、永久磁石（４３）、塩化カリウム層（４４）、純鉄層（４５）、パーマロイ層（４６）、純鉄層（４７）に設置されている。不安定核種との相互作用では、励起されたニュートリノ（２）による直接の反応を使用するが、それによって生じたレプトン複合体粒子が装置内の非Ｖ−Ａ場を高くすると推察される。この粒子は通常の自然場の効果が遮蔽された状態で生成されるものである。この粒子を効率良く捕獲するために不安定核種（４８）は図４（ａ）（ｂ）に示すようにソレノイドコイル（４９）による振動磁場、永久磁石（５０）による勾配磁場、およびアルミニウム電極（接地側）（５１）、アルミニウム電極（陽極）（５２）による静電場が印加されている。受動励起層（３４）の上部に蛍光灯（５３）などの光源を置くと光のエネルギーが励起されたニュートリノ（２）の相互作用で生じた不要の二次粒子を引き出すと推察され、崩壊率変化の向上に寄与する。
【００６４】
図４の装置を原子炉の傍におき、原子炉ニュートリノの場の中で超音波振動の周波数は実施例１と同じく５５ｋＨｚ〜６５ｋＨｚを９００秒の周期で繰り返し掃引した。超音波発生器は、１時間の励振と１時間の休止を３回繰り返した。不安定核種としてコバルト６０を使用した場合の結果を図５に示す。この装置で処理をする前にコバルト６０からのγ線（１．３３ＭｅＶ）をゲルマニウム検出器で測定した。そのγ線の計数率を通常のコバルト６０の半減期を用いて減衰補正した値を同図の基準としている。励起ニュートリノと相互作用させた後、コバルト６０を取り出し、通常の実験室に保管し、間歇的にγ線の測定を行った。通常の不安定核種なら上記の基準からのずれは計数率の標準偏差の５倍（５σ）以内に収まる確率が９９．９９９９４％であることが知られている。同図の場合には明らかに５σを超えた変化をしている。すなわちβ崩壊核種の崩壊率を明確に１０σ以上で変化させることができた。
【００６５】
なお、計数率が揺らいでいるのは試料中の非Ｖ−Ａ場が安定していないためと推定される。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、摂動場によりニュートリノを励起させることが可能なニュートリノの励起装置と励起方法、また励起状態のニュートリノが弱い相互作用の活性化場で容易に相互作用をしうることを利用して、起電力を生成する起電力生成装置と起電力生成方法ならびに不安定核種の崩壊率を制御する不安定核種の崩壊率変化装置と不安定核種の崩壊率変化方法が提供され、この出願の発明の起電力生成装置および起電力生成方法については、小型のニュートリノ検出器として利用することができ、かつ入射窓の方向からのニュートリノに有感にできるため飛来するニュートリノの方向も捕らえることができ、この原理によるニュートリノ検出器は物理学、工学などの学術的発展にも寄与できる。
【００６７】
またこの出願の発明の不安定核種の崩壊率変化装置および崩壊率変化方法により、不安定核種の崩壊率が励起されたニュートリノの弱い相互作用によって変化することが分かることから、これまで高レベル放射性廃棄物を長期にわたって環境に影響を与えることなく安全に保管できるかが問題になっているが、この出願の発明の装置および方法を、その不安定核種の半減期を制御して放射性廃棄物を安全に処理するための基幹とすることができ、この技術の発展により大きな社会的貢献が期待できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明のニュートリノの励起装置と起電力生成装置と不安定核種の崩壊率変化装置の一例を例示した概略断面図である。
【図２】この出願の発明の起電力生成装置の一実施形態を例示した縦断面図である。
【図３】この出願の発明の起電力生成装置により得られた起電力の時間経過を例示したグラフである。
【図４】この出願の発明の不安定核種の崩壊率変化装置の一実施形態を例示した縦断面図および横断面図である。
【図５】この出願の発明の不安定核種の崩壊率変化方法によるコバルト６０試料の崩壊率変化を例示したグラフである。
【符号の説明】
１  ニュートリノ励起装置
２  ニュートリノ
３  受動励起層
４  自然場遮蔽層
５  超音波発生器
６  補助遮蔽層
７  気体
８  起電力生成装置
９  起電力生成部
１０  不安定核種の崩壊率変化装置
１１  不安定核種相互作用部
１２  フッ化カルシウム層
１３  インジウム層
１４  ソーダガラス層
１５  アルミニウム明礬＋沃化バリウム層
１６  パーマロイ層
１７  フェライト層
１８  超音波発生器
１９  アルミフォイル
２０  永久磁石
２１  酸化チタン電極
２２  炭酸カリウム入り石炭タール
２３  チタン板
２４  溶液
２５  半導体電極
２６  銀線
２７  銅線
２８  抵抗
２９  アルミニウム容器
３０  ポリウレタン
３１  エピカテキンガラート入酢酸銅水溶液
３２  粉末大理石
３３  導電性ポリ塩化ビニル製容器
３４  受動励起層
３５  二酸化炭素ガス
３６  オゾン含有空気
３７  カプトンシート
３８  ニッケルメッシュ
３９  超音波発生器
４０  不安定核種相互作用部
４１  アルミニウムパイプ
４２  インジウムシート
４３  永久磁石
４４  塩化カリウム層
４５  純鉄層
４６  パーマロイ層
４７  純鉄層
４８  不安定核種
４９  ソレノイドコイル
５０  永久磁石
５１  アルミニウム電極（接地側）
５２  アルミニウム電極（陽極）
５３  蛍光灯
【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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