質問: 軽いものから順にアップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、ボトム、トップの6種類がある、原子核や中間子を構成するといわれる素粒子は何?
回答: クォーク

タイトル: 窒素13
酸素16の原子核に水素の原子核(即ち陽子)をぶつけて、ヘリウムの原子核(即ちα粒子)が弾き出されて、窒素13が得られる。陽子は運動エネルギーが5.55MeVを越えるまで加速される必要がある。反応は吸熱反応であり、生成物の質量が反応物の質量よりも大きいため、質量に転換されるエネルギーを外から補給する必要がある。そのため、核反応を起こすためにプロトンによりエネルギーが運ばれる。エネルギー差は正確には5.22MeVであるが、プロトンだけでこのエネルギーを運ぶと運動エネルギーを持たない反応物が生成される。モーメントは必ず保存されるため、プロトンで運ぶ必要のある真のエネルギーは次の式で表される。

タイトル: ドブニウム
重い原子核は、2つの異なる原子核の核融合反応により形成され、おおまかに、2つの原子核の質量の差が大きいほど、反応の可能性は高くなる。重い方の原子核を持つ物質を標的とし、軽い原子核の粒子線を照射することで、2つの原子核が十分に接近すると、1つの原子核への融合が起こりうる。通常、陽電荷を持つ2つの原子核は、クーロンの法則により互いに反発する。原子核同士が非常に近づくときのみ、強い相互作用がこの反発力に打ち克つ。そのため、粒子線となる原子核の速度を、この反発力が無視できる程度まで、加速器で加速する必要がある。ただし、2つの原子核が融合するためには、2つの原子核が単に近づくだけでは不十分である。2つの原子核が近づいただけでは、通常、1つの原子核に融合するのではなく、10-20秒間だけ一緒に留まった後、離れていく(この時、反応前と同じ構成とは限らない)。

タイトル: 核分裂反応
核分裂反応(かくぶんれつはんのう、英: nuclear fission)とは、原子核が分裂して同程度の大きさの原子核に分かれること。核分裂または原子核分裂ともいう。1938年に、オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンらが天然ウランに低速中性子(slow neutron)を照射し、反応生成物にバリウムの同位体を発見した。この結果をリーゼ・マイトナーとオットー・ロベルト・フリッシュらがウランの核分裂反応であると解釈し、fission(核分裂)の語を当てた。

タイトル: 核の説
ローランはパリの鉱山学校で化学を学んでおり、もともとは結晶学畑の人間であった。 結晶学の分野においては、すでに有理指数の法則や同形律が発見されており、結晶の最小単位(単位格子)が存在することが推定されていた。 ローランはこの最小単位が有機化合物の分子に相当すると考えて、結晶格子のように規則正しく原子の配列した分子モデルを提案した。 (ただしローランはこのようなモデルは有機化合物の分類に都合が良いアナロジーであり、実際に有機化合物の分子がそのような形をしているとはあまり考えてはいなかった。)核の説では一番基本的な分子は現在でいうアルケンであり、この分子モデルを基本核と呼んだ。 そして、この核の水素は塩素と交換することが可能であり、誘導核を作るとした。 また、核の内部の原子が他の原子に置換されても化合物の性質にはほとんど影響しないとした。

タイトル: 三原子分子
全ての三原子分子は、直線型、折れ線型、環式のいずれかの形に分類できる。直線型三原子分子の中央の原子は、sp混成軌道またはsp3d混成軌道を持つ。よく知られた直線型三原子分子には、二酸化炭素やシアン化水素がある。二フッ化キセノンは、直線型三原子分子の中央の原子が非結合電子対を持つ珍しい例である。

タイトル: K中間子水素
K中間子水素は非常に短い寿命の準安定状態であり、寿命に対応する崩壊幅は、およそ500eVである。K中間子水素の研究と関連して、K中間子重水素やK中間子ヘリウムなどのK中間子原子核の研究も注目されている。

タイトル: 特殊核物質
カテゴリーIには、戦略特殊核物質(SSNM, Strategic Special Nuclear Materials)として、以下の量または組み合わせが該当する。

タイトル: 元素
宇宙がさらに冷えて電子を取り込み元素となった際、この陽子と中性子の差から、水素とヘリウムの個数比はほぼ12対1となった。これらビッグバンにおける元素生成は約10分間で終了したと言われる。ただし、ビッグバンで生成された元素には、微量のリチウムも存在したと考えられる。高エネルギー下で元素が生成される際、若干ながら三重水素Hやヘリウム3 Heが生じ、これがHeと核融合することがあり、これが質量数7のリチウムの同位体となった可能性が指摘された。宇宙誕生直後に生まれた非常に古い第一世代の星を観測すると、恒星内での核融合や外部からの元素取り込みが無いため重元素はほとんど観測されないが、有意なリチウムの含有が確認された例があり、これはビッグバンで生成された元素だと考えられている。ただし、理論と観測ではその量に差があり、ビッグバン理論には修正が求められる可能性がある。

タイトル: 典型元素
典型元素(てんけいげんそ、main group (block) element、typical element、representative element)とは、周期表の1族、2族と12族から18族の元素で、全ての非金属と一部の金属から構成される元素の区分である。これに対して3族から11族の元素は遷移元素と呼ばれる。ただし、IUPACの2005年の勧告では典型元素(typical element)は第2 - 3周期の第1,2,13 - 17族元素に限られており、水素原子や貴ガス元素、第4周期以降の元素は典型元素に含まれない。旧来の典型元素に近い分類としては主要族元素(main group element)があるが、こちらにも水素原子は含まれていない。

タイトル: フレロビウム
周期表を支配する化学的周期性の物理的基礎は、各貴ガスの閉殻にある。閉殻構造はかなり安定しているため、電子がさらに新しい殻に入るにはより高いエネルギーを持つ必要がある。このため貴ガス(原子番号2、10、18、36、54、86、118)は不活性である。陽子と中性子もこれら自体が閉じた殻に配置することが知られ、特定の核子数の時に同じ効果が原子核に起こる。既知の魔法数は、陽子と中性子が2、8、20、28、50、82個の場合とされに中性子が126個の場合である。ヘリウム4、酸素16、カルシウム48、鉛208等の陽子数と中性子数がともに魔法数の原子核は「二重魔法数」と呼ばれ、崩壊に対して非常に安定である。このような原子核の安定性は、超重元素にとって非常に重要である。

タイトル: ガスジャイアント
核はより重い元素で構成されていると考えられるが、20,000Kもの高温と高圧のため、その性質はほとんど分かっていない。

タイトル: 中間子の一覧
しかしながら、弱い固有状態は、K中間子とその他の中性フレーバー中間子で劇的に寿命が異なるため、K中間子だけに限られた粒子であるとみなされる。

タイトル: 中性子束
中性子束は、自然現象と化学実験による人為的な現象の両方で、中性子が安定した割合で原子核粒子に衝撃を与える場合に用いられる。この場合、不安定な放射性同位体を含む異なった同位体や、単に安定な元素を産む。中性子束は一定時間単位に一定空間を通過する中性子の数の尺度として用いることがある。よく使われる尺度は中性子/cm秒である。

タイトル: 固体
固体を構成する原子、分子、イオンは、整然と繰り返すパターンで並ぶ場合と、不規則に並ぶ場合がある。規則的パターンで並んで構成されている物質は結晶と呼ばれる。規則的な配列が大きなスケールで続く場合もあり、例えばダイヤモンドの粒は単結晶である。目に見えて手でつかめる大きさの固体が単結晶ということは滅多になく、無数のクリスタリットと呼ばれる単結晶で構成される多結晶ということが多い。ほとんどの金属や多くのセラミックスは多結晶である。それら以外の物質には原子の配列に大きな規則性がない。そのような固体をアモルファスと呼び、例えばポリスチレンやガラスなどがある。固体が結晶となるかアモルファスとなるかは、それが形成されるときの条件に依存する。ゆっくり冷却されて凝固すると結晶になる傾向が強く、急速に冷却されるとアモルファスになる傾向が強い。同様に形成時の要因によってどんな結晶構造をとるかも決まる。

タイトル: Bファクトリー
我々の宇宙における反物質の存在度が物質の存在度よりも圧倒的に小さいという非対称性の起源は、現代物理学の未解決問題のひとつであるが、この問題が、B中間子と反B中間子の崩壊の違いから説明されることが期待されている。大量のB中間子及び反B中間子を作り出すためには、素粒子実験装置の高輝度化(バンチと呼ばれる、衝突粒子の高密度化)が必要。また、衝突点を精密にするための誘導コイルなどの高磁場化が必要である。超伝導技術の発展によって可能になったことは確かである。具体的には質量が10.58GeVのウプシロン中間子、Υ(4S)を生成する。これがほとんどすべて荷電B中間子対か中性B中間子対にごく短時間で崩壊するので、このうちの中性B中間子と反粒子の振る舞いのわずかな違いを検出する。

タイトル: 中性子の発見
0084 u もしくは 1.0090 u であることを見つけた。中性子の質量は陽子-電子複合体としては大きすぎるため、中性子は素粒子であることが確認された。皮肉にも、チャドウィックとGoldhaberはフェルミの理論を支持して自由中性子が陽子、電子、ニュートリノに崩壊(ベータ崩壊)できると予測をした。

タイトル: タウ粒子
タウ粒子(タウりゅうし、tauon, τ)とは、素粒子標準模型の第三世代の荷電レプトンである。英語名でタウオンと表記することもある。

タイトル: 原子核反応
原子核物理学における原子核反応(げんしかくはんのう、(英: nuclear reaction)または核反応とは、入射粒子が標的核(原子核)と衝突して生じる現象の総称を言う。大別して、吸収、核分裂、散乱の三つがあるが、その反応過程は多彩で統一的に記述する理論はまだない。核反応においては、電荷、質量数、全エネルギー、全運動量が保存される。

タイトル: 第15族元素
第15族元素は価電子に nsnp の5電子を持つ電子構造を有する。第15族元素単体のうち、窒素のみが常温で気体であり、ほかは固体である。また窒素とリンの価電子は混成軌道を形成し、共有結合物質として振舞う。一方、第4周期のヒ素より周期の大きい単体は、共有結合性と金属との性質を併せ持つ物性を示し半金属と呼ばれる。これらのヒ素、アンチモン、ビスマスは混成軌道を形成するよりは、2つの電子が占有したs軌道と、3つの1つずつ電子が存在するp軌道として振舞うので、酸化数は+3と+5が安定である。第15族元素の一部は炎色反応を示す。第15族元素は半導体デバイスにおいて重要な役割を演じる。第14族元素の真性半導体に対して、第15族元素と第13族元素の化合物から形成される半導体をIII-V族半導体と呼ぶ。

タイトル: 中性子
従って、物質中を移動する自由な中性子は、原子核と「正面」衝突するまで直進する。原子核の断面積は非常に小さいため衝突は稀にしか起こらず、中性子は衝突までに長い行程を飛ぶことになる。生成した中性子が他の原子核と衝突するまで移動する距離を平均自由行程(英: mean freepath)という指標で表す。弾性衝突を起こすような場合、運動量保存則に従い、ビリヤードのボールが互いに衝突するように振る舞う。もし衝突された核が重い場合は核の加速は比較的少ない。中性子とほぼ等しい質量をもつ陽子(水素原子)と衝突した場合、陽子は元々の中性子が持っていた運動量のほとんどを受け取りはじき出される。一方、中性子はほとんどの運動量を失うが、この衝突の結果生じる二次的に放射された粒子が電荷を持っている場合、電離作用があるため、検知することが可能である。電気的に中性であるため、観測だけでなく中性子を制御するのも難しい。

タイトル: フィロ・ファーンズワース フューザー
核融合反応によって発生する粒子は封入されるガスの種類によって変えることが可能で中性子を発生させるためには重水素(D)、三重水素(T)ガスが主に用いられ、ガス種を変更すれば発生する粒子の種類を変更することが可能で粒子の持つエネルギーが単色で、発生量や発生時間の調整が自由に出来るという特徴がある。