プラトン立体と原子核構造

原子核構造とブラトン立体モデル(ロバート・ムーン)
シカゴ大学教授のロバート・ムーン(1911年生まれ)がとなえた、現代ではほとんど忘れ去られた原子核モデルがある。
ムーンは1942年の歴史的なフェルミの核分裂の連鎖反応実験に立ち会ったという人物である。
ムーンはウランの核分裂の理屈に関して「不十分な説明しかなされていない」ことをよく知っており、それは原子核の構造をまだよく理解していないからである・・と確信していた。そして画期的なプラトン立体モデルを提示するにいたる。
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ムーンモデルの簡単な説明
 まず4種類の正多面体を入れ子構造にして(重ね合わせるようにして)置おく。内側から正6面体、正8面体、正20面体、正12面体の順にである。その頂点の位置に周期表の原子番号順に次々に陽子を配置していく。中性子は正多面体の中点に置いていく。原子核ではこのように陽子が配置されていく(中性子の場合は正4面体を含めた5種類の正多面体を使う)。ちょうど正多面体の頂点をすべて占めた状態がとくに安定となるとする。これがムーンのプラトン立体モデルである。
このモデルが重要性
 それは、このモデルでは、配置の陽子や中性子の配置位置(対称性)と地球に存在する元素の存在量(安定性)の間に見事な対応関係が見られるからである。

ムーンモデルの詳細
 陽子数8の酸素(O)は地球でとんでもない存在量を誇っているが、それは最も内側に正6面体の8個の頂点の位置を陽子
が占める!次の正8面体(頂点6個)までの頂点にすべて陽子が詰まるには14個の陽子が必要だが(8+6=14個)、この陽子数14に対応する元素が珪素(Si)である。珪素も地殻を作る元素の21%を占めるほど莫大な量存在している。次の正20面体の頂点まで完全に詰まったものは陽子数26の鉄(Fe)である。鉄も多く存在することはご存知の通り。
最後の正12面体の頂点まで詰まったものは--、なんとパラジウム(Pd)なのである!
 パラジウムはムーン・モデルでは4つの正多面体のすべての頂点に陽子が詰まった非常に対称性のよい安定な元素ということになる。常温核融合との関連でも、なぜかパラジウムを使った場合にCold Fusion現象が多く観測されることから特別な構造をもっていることが推測されるが、ムーン・モデルからもそれがわかる。
 中性子の配置では正4面体も出てきて、それに関する興味深い事実が書かれている。本には、ウランがなぜ分裂しやすいのか?分裂しやすい核としにくい核がある理由は?また魔法数のこと、ランタノイドの奇妙な性質などにも言及されているが、省略する。
 自然界には陽子や中性子が偶数個となる元素が多いが、その理由もムーン・モデルでわかる。対称性から粒子は対の関係をとりたがるからであろう。

参考文献
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