素粒子に関する知識(問題と答え)

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①素粒子の4つの分類を答えよ。

→光子、レプトン、バリオン、メソン
※バリオンとメソンを総称してハドロンともいう。

②レプトンの例を3つ挙げよ。

→電子、ニュートリノ、ミュー粒子

③バリオンの例を2つ挙げよ。

→陽子、中性子

④メソンの例を2つ挙げよ。

→中間子、π中間子

⑤ハドロンを構成する基本粒子を何と言うか?

→クォーク

⑥ダウンクォーク、ストレンジクォーク、ボトムクォークの電荷はどのくらいか?

→電子の3分の1

⑦アップクォーク、チャームクォーク、トップクォークの電荷はどのくらいか?

→陽子の3分の2

⑧ミュー粒子、タウ粒子、ニュートリノの電荷を答えよ。

→ミュー粒子:負電荷(電子と同じ大きさ)、タウ粒子:負電荷(電子と同じ大きさ)、ニュートリノ:電荷をもたない

⑨電子の反粒子は何と言われているか?

→陽電子(ポジトロン)

⑩電子と陽電子が衝突するとどうなるか?

→光子が放出されγ線となる(対消滅)

⑪高エネルギーのγ線が原子核に衝突すると何が起きるか?

→電子と陽電子が生成される(対生成)

⑫対消滅・対生成のときに保存されるものは?

→運動量とエネルギー

⑬中間子は何を媒介する粒子か?

→原子核を構成する核子の間にはたらく核力を媒介する粒子

⑭自然界に存在する4つの力を答えよ。

→重力(万有引力)、電磁気力、弱い力、強い力

⑮「弱い力」とはどのような力か?

→原子核のβ崩壊などを引き起こす力

⑯「強い力」とはどのような力か?

→原子核をつくる力

⑰4つの力は何という粒子によって伝えられるか?

→ゲージ粒子

⑱宇宙線の7割を占める素粒子は何か?

→ミュー粒子(ミューオンともいう)

⑲素粒子の世代間の違いは何か?

→質量
※第一世代<第二世代<第三世代


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