アプリコット プリンセス

チューリップ城には
とてもチャーミングなアプリコット姫がおりました

超弦理論 超大統一理論の方向性(31) 原子番号5 ホウ素 

2023-05-29 12:24:50 | 理論物理学 素粒子


 👆写真はホウ素¹⁰Bの超弦原子核構造です。模型製作上の理由で写真の6つの支柱は余分に付いていますので、それを取り除いた構造になります。

 ⁹Beは安定した原子核で、中心部に五本の支柱が重なっている(赤で塗られている部分)がありましたが、ホウ素¹⁰Bには、中心部に五本の支柱が重なっている部分が三つ(👆写真の赤で塗られている支柱を含む太い三角形」存在している。これは、中性子四つからなる五角形の形状が三つ存在している事を意味する。そして、この五角形の立体構造は中心部で共有状態にある。







 👆写真は、三方向から五角形の形状を写している。

 ホウ素の安定した同位体には ¹⁰B ¹¹B の二種類があるが、¹¹Bは五本の支柱が束になっている部分が四か所あり、四つの五角形立体構造の共有構造になっている。

 ホウ素の同位体のうち ¹⁰B は非常に大きな中性子吸収断面積を持つ。この特性を生かし、原子炉内において中性子の吸収のため制御棒に使用される[147]。化合物であるホウ酸は一次冷却水に溶かし込んで加圧水型原子炉の余剰反応度制御に使われる[148]。微量のホウ素添加を行った金属による放射性物質運搬容器も使用される[149]。
147^ “原子力用 B4C 制御材”. セラミックス 42 (No. 8): 610. (2007).
148^ “原子炉機器(PWR)の原理と構造”. 一般社団法人 高度情報科学技術研究機構. 2015年5月10日閲覧。
149^ “核燃料輸送容器の臨界安全性と遮蔽安全性”. 一般社団法人 高度情報科学技術研究機構. 2015年5月10日閲覧。

 中性子を浴びた放射性原子核は分裂を起こして崩壊する。この反応を抑えるために ¹⁰B で中性子を吸収することにより核分裂を抑えることができる。
 
  ¹⁰B が中性子を吸収する特性は、同位体の ¹⁰B ¹¹B の構造にある。上記の中性子五角形が共有する構造により、 ¹⁰B は中性子を吸収することで、簡単に¹¹B になる事ができる。この¹⁰B による中性子吸収の仕組みは、超弦原子核構造によって理解できるようになる。