5.10 原子核

目次 ／ 第5章：微視的粒子

原子核は、陽子と中性子から成る自立的なネットワークです。**エネルギー・スレッド理論（EFT）**では、各核子は自らを支える「閉じたスレッド束」として描き、別個の核子どうしは周囲の媒体—エネルギーの海（Energy Sea）—が自発的に開く張力コリドーで結ばれます。これらのコリドーを走るねじれ／しわの波束は「グルーオン様」の特徴として現れます。この像は標準的な観測量と整合し、「核力は色相互作用の残差である」という言い回しを、「張力コリドー」と「再結合」という可視的な言語に置き換えます。

I. 原子核とは（中立的な説明）

• 原子核は陽子と中性子で構成されます。
• 陽子数が元素を決めます。エネルギー・スレッド理論の図では、陽子を赤、中性子を黒で示します。
• 元素と同位体は、ネットワーク内の核子の数と配置で区別されます。水素−1 は特例で、核は単一の陽子のみであり、核子間コリドーは存在しません。

たとえ: 各核子を留め具付きのボタンと考えると、エネルギーの海が近くのボタン同士の間に省エネの帯を自動的に「編み」、しっかり留めます。帯が張力コリドーです。

II. 核子が「引き付け合う」理由：張力コリドー

• 2 つの核子の近傍で張力地形が向き合って重なると、エネルギーの海は最小コストの経路に沿ってコリドーを固定し、両者を結びます。
• コリドーは核子から「引き抜いた」糸ではなく、媒体の集団的応答であり、核子表面の「ポート」に係留されます。
• コリドー内を流れる位相とフラックスは、小さな黄色の楕円で示す「グルーオン様」波束として表れます。

たとえ: 二つの岸の間に自然に反り上がる軽い橋。橋面を走る黄色の点は行き交う「交通流」です。

III. 近距離での斥力・中距離での引力・遠距離での消失

• 近距離—斥力: 核子のコアが近づきすぎると、近傍テクスチャが強く圧縮され、エネルギーの海のせん断コストが急騰します。実質的に「ハードコア斥力」として働きます。
• 中距離—引力: 適度な距離では張力コリドーが最も省エネで、引き付けが顕著になります。
• 遠距離—消失: 核スケールを離れると、コリドーは自発固定されなくなり、引力は急速に弱まり、時間平均では弱くほぼ等方的な「核の浅い盆地」だけが残ります。

たとえ: 冷蔵庫のマグネットは近すぎると押し合い、少し離れると最も安定し、遠くなるともう引き合いません。

IV. 殻構造・魔法数・ペアリング

• 殻構造: 幾何と張力の制約下で、核子はまずコストの低い「環」を優先的に占有します。環が満杯になると全体剛性が跳ね上がり、魔法数の痕跡が現れます。
• ペアリング: スピンとキラリティの対を組むと近傍テクスチャの釣り合いが取りやすく、ペアリングエネルギーが生じます。
• 観測との対応: これらは系統的なエネルギー段差や核スペクトルの規則性として現れます。

たとえ: 円形客席の劇場では、一列が埋まるごとに全体が落ち着きます。隣り合う席にペアで座ると、さらに揺れにくくなります。

V. 変形・集団振動・クラスタリング

• 変形: 一部の環が未充填であったり外側の結合が不均一だと、形状は球対称からわずかに外れ、伸張または扁平になります。
• 集団振動: コリドーネットワークは核全体の「呼吸」や「揺らぎ」を許し、低エネルギーの集団励起やジャイアント・レゾナンスに対応します。
• クラスタリング: 軽い核では、とくに頑丈な局所コリドーがα クラスターのような部分構造を作ることがあります。

たとえ: 多点で張られた太鼓膜は全体としてうねり、局所の打撃にも応じます。両者の合成が音色を形づくります。

VI. 同位体と安定の谷

• 同じ元素でも中性子数を変えると、ネットワークの釣り合いとコリドーのトポロジーが変わり、安定性が変化します。
• 中性子が少なすぎても多すぎても一部が「甘い留め」になり、核は β 崩壊などでより安定な比へと自己調整します。
• 多くの安定核種は安定の谷付近に分布します。

たとえ: 橋はトラスとケーブルの「拍」が合ってこそ揺れません。少なすぎても多すぎても揺れます。

VII. 軽い核の融合と重い核の核分裂のエネルギー勘定

• 融合: 二つの「橋ネット」を一つの大きくてコリドー効率の高いネットに統合すると、総延長の張力が減り、差分が放射と運動エネルギーとして放出されます。
• 核分裂: 複雑すぎるネットを二つの締まったサブネットに切り分けても、総延長を短縮でき、エネルギーが解放されます。
• 共通の源: いずれも「コリドー長 × 張力」の再配分に由来します。

たとえ: 小さな網を結んでぴったりの大網にするか、張りすぎた大網を二つに割って合うサイズに直すか。うまくやれば「ひもが節約」できます。

VIII. 代表例と特記事項

• プロチウム（水素−1）: 陽子一つの核で、核子間コリドーはありません。
• ヘリウム−4: 四核子でできた「最小の満環」。剛性が高い。
• 鉄付近: 核子 1 個あたりの「コリドー勘定」が最小で、全体安定性が最大になります。
• ハロー核: 少数の中性子が外側に長く伸び、緻密なコアネットの上に軽いマントのように広がります。

IX. 標準図式との対応表

• 「強い相互作用の残余としての核力」 ↔ 「核子間の張力コリドー」
• 「グルーオン交換」 ↔ 「コリドー中を走るねじれ／しわ波束のフロー」
• 「近距離斥力—中距離引力—遠距離消失」 ↔ 「コアのせん断コスト—最小コストのコリドー—遠方場の平滑化」
• 「殻構造・魔法数・ペアリング・変形・集団モード」 ↔ 「環容量・充填段差・テクスチャ整合・ネット幾何と振動」

X. 要するに

原子核は、核子をノード、張力コリドーをエッジとする自立ネットワークです。安定性・変形・スペクトル・エネルギー放出は、ノードの幾何、コリドーの総延長と張力、そしてエネルギーの海の弾性的応答から読み解けます。この可視化は既存の事実を変えず、それらを見通しのよい「エネルギー台帳」に整理し、水素からウラン、融合から核分裂までを一つの筋として理解しやすくします。

XI. 図示

元素ごとに核構造は異なります。以下の模式図では 6 個の小環を指標として用います。

図の凡例：

1. 核子アイコン
   • 太い黒の同心円は、核子の閉じた自立構造を示します。内部の小さな四角と短い弧は、位相ロックしたモードと近傍テクスチャを示します。
   • 交互の二様式で陽子と中性子を区別します：
     1. 陽子（図中は赤）: 断面に「外側が強く／内側が弱い」テクスチャ。
     2. 中性子（黒）: 内外の寄与が単極的な電気的外観を相殺する補完的二重帯。
2. 核子間コリドー（半透明の広帯域ネット）
   • 隣接核子を結ぶ広い弧状帯が張力コリドーで、従来像の「カラー・フラックス・チューブ」に相当します。
   • 新たな独立オブジェクトではなく、各核子の固有コリドーの再結合と延長です。エネルギーの海が核スケールで最小コスト経路として開きます。
   • 帯どうしは三角−ハニカム状に組み合わさり、中距離引力と飽和の幾何学的起源になります（各核子が担える結合数と角度は有限）。
   • 小さな黄色楕円（グルーオン様パケット）: 各コリドーに対して対または列として配置し、チャネル内のパケット流を示します。
3. 核の浅い盆地と等方性（外周の矢印リング）
   細い矢印のリングは、時間平均でほぼ等方的な「核の浅い盆地」（質量外観）を表します。
   • 近傍には方向性テクスチャが残ります。
   • 遠方場は媒体の反発で平滑化され、球対称のガイダンスに近づきます。
4. 中央の淡色コア領域
   多数のコリドーが集束する中央部は、ネット全体の剛性を示します。ここは殻／魔法数の源の一つであり、**集団振動（ジャイアント・レゾナンス）**が最も励起されやすい領域です。