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2019年10月14日

生体内元素転換の仕組み⇒α粒子(陽子2個+中性子2個)の結合・分離

●ケルヴランの仮説
ケルヴランはその著『生物学的元素転換』において、生体内元素転換は陽子2個+中性子2個のα粒子の結合・分裂によって元素転換すると唱えている。

α粒子とは、陽子2個と中性子2個が結合したもので、ヘリウム原子核に等しい。
放射性元素の壊変様式の一つがα崩壊。放射性元素がα粒子を放出して別の核種に転換する。特に重い元素に多く、ウラン系列やトリウム系列など超ウラン元素で観察される。

陽子でも中性子でもなく、結合したα粒子という形で放出されるのは、α粒子は陽子と中性子が結合したものにもかかわらず、あたかも一つの粒子のような安定性を持つから。
ケルヴランは、原子核の内部においてもα粒子を基本単位とする核子の集合構造が存在すると考え、自ら実験・観察した元素転換の反応形式と照合した上で、次の仮説を立てた。

α粒子を単位とする核子集合は原子核内部において、他の核子集合と比較的弱い結合をしているので、この核子集合はわずかなエネルギーで相互に結合・分離することができる。それによって様々な元素転換が可能になる、という仮説である。

●既存の原子物理学でもα粒子を基本とする核子構造は容認されており、「αクラスター(集合)構造」と呼ばれている。
宇宙ではヘリウムHe(α粒子)同士が核融合して、α粒子の整数倍の元素ができる。この核融合反応はα反応と呼ばれている。
He(2)+He(2)→ベリリウムBe(4)
Be(4)+He(2)→炭素C(6)
C(6)  +He(2)→酸素O(8)
O(8)  +He(2)→ネオンNe(10)
Ne(10)+He(2)→マグネシウムMg(12)
Mg(12)+He(2)→珪素Si(14)

●ケルヴランの生物学的元素転換の主要元素は、原子番号20のカルシウムまでの軽い元素が中心だが、α粒子の整数倍に相当する元素が、ケルヴランの生物学的元素転換の3つ回路の中でも骨格的な役割を果たしている。
1α=ヘリウムHe 3α=炭素C 4α=酸素O  6α=マグネシウムMg 7α=珪素Si 8α=硫黄S 10α=カルシウムCa
(希ガス類の5α=ネオンNeや9α=アルゴンArを除く)

特に酸素・炭素は結合・分裂することで元素転換を媒介する。
中でも、非常に安定した原子核とされている4α酸素と10αカルシウムが重要な役割を果たしているらしい。

●生体内原子転換のパターン(ケルヴランの実験と観察による)

アルカリループアルカリループの原子転換
 カリウムK+水素H=カルシウムCa
 ナトリウムNa+水素H=マグネシウムMg
 ナトリウムNa+酸素O=カリウムK
 マグネシウムMg+酸素O=カルシウムCa
アルカリ・ループは酸素と水素を媒介として四つのアルカリ元素K・Na・Mg・Caが相互に転換するもの。生物界・地質の領域に広範に観察され、動植物の代謝作用にも関与する。

ジオループジオループの原子転換
 炭素C+酸素O=珪素Si
 珪素Si+炭素C=カルシウムCa
 炭素C+炭素C=マグネシウムMg
 マグネシウムMg+水素H=アルミニウムAl
ジオ・ループは特に地質現象、岩石や土壌における元素転換と密接なつながりをもち、炭素を媒介とする反応が大きな特徴。珪素からカルシウムを生み出す。

 

バイオループバイオループの原子転換
 窒素N+酸素O=リンP
 酸素O+酸素O=硫黄S
 リンP+水素H=硫黄S
 弗素F+炭素C=リンP
バイオ・ループは有機体にとって基本的な元素が中心となる反応であり、生体における関連性も深い。また常温で気体になる元素は、分子自体が元素転換を起こすという特徴をもつ。

●佐野千遥の光合成=常温核融合説も、α粒子の結合・分離説

酸素原子内のα粒子が炭素原子核に移動して、酸素→炭素、炭素→酸素に元素転換する。その結果、化学反応では作り出し得ないCH2の構造が出現するというのが佐野説。

H2Oの酸素O→C+α粒子(陽子2+中性子2)、H2O→CH2+α粒子(陽子2+中性子2)

CO2の炭素C+α粒子(陽子2+中性子2)→酸素原子Oとなり、CO2→O+O2。

6H2O+6CO2+光→6 CH2+6O+6O2→C6H12O6(ブドウ糖)+6O2

このように、α粒子の結合・分離によって元素転換が起きるという点ではケルヴランも佐野も共通。

 

 

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