ポジトロンライフル
−電子・陽電子対消滅−

■『新世紀エヴァンゲリオン』■
第六話「決戦、第3新東京市」

汎用人型決戦兵器エヴァンゲリオン
襲来する正体不明の敵,使徒
人類補完計画の意味

第六話「決戦、第3新東京市」

強力なAT(absolute terrible)フィールドを展開し, 攻守ともに完璧な能力を備えた 第五使徒ラミエルが襲来し, ネルフ本部へ侵攻をはかる. ATフィールドを撃破するために, 戦略自衛隊から徴用したポジトロンライフル (それを改造した陽電子砲)で, 超長距離射撃が立案される(「ヤシマ作戦」).
日本中の電力をすべて結集して 超長距離射撃が実行されるが,第一射は失敗. エヴァ零号機が身を挺して守る間にチャージし, 第二射を放ってラミエル撃破

日本中の電力を必要とするポジトロンライフルとは?


■電子・陽電子対消滅■

◆電子 e

◆陽電子 e

◆光子 γ

◆電子・陽電子対消滅

反応式: e+e → 2γ
エネルギー:m2+m2 → 2hν
光子1個のエネルギー(hν)はm2に等しい.

具体的には

E=hν=m2=8.2×10-7erg=511keV
T=m2/kB=5.9×109K

■高温プラズマ中の素過程■

高温プラズマの温度が60億度ほどになると, 粒子同士の衝突によって,電子・陽電子が対生成する.

高温プラズマ中の素過程
<電子・陽電子対の生成>
粒子粒子衝突pe-→pe-e+e-
pe+→pe+e+e-
e-e-→e-e-e+e-
e+e+→e+e+e+e-
粒子光子衝突pγ→pe+e-
e-γ→e-e+e-
e+γ→e+e+e-
光子光子衝突γγ→e+e-
<光子の生成>
熱制動放射pe-→pe-γ
pe+→pe+γ
e-e-→e-e-γ
e+e+→e+e+γ
e+e-→e+e-γ
コンプトン過程e-γ→e-γ
e+γ→e+γ
二重コンプトンe-γ→e-γγ
e+γ→e+γγ
電子・陽電子対消滅e+e-→γγ
3光子対消滅e+e-→γγγ
放射性対生成γγ→e+e-γ
シンクロトロン放射
p:陽子などの粒子
e-:電子
e+:陽電子
γ:光子
たとえば,一番上の(pe-→pe-e+e-)は, pとe-が衝突して,pe-e+e-の4つの粒子になることを表す.

■宇宙の対消滅源■

電子・陽電子の対消滅が起こると, 511keV程度のエネルギーのガンマ線が放出される.

電子・陽電子対消滅スペクトル線

具体例:
太陽フレア
かにパルサー
はくちょう座X-1
ガンマ線バースター
活動銀河中心核

◆銀河系中心の対消滅源 1E1740.7-2942

ガンマ線強度:10-3フォトン/秒/cm2
毎秒100億トン(1043個)の陽電子が消滅


▼ポジトロンライフルの威力▼

ポジトロンライフルの攻撃力はどれくらいか?

ポジトロンライフル:日本中の電力をすべて結集

日本の(一次)エネルギー供給量:
1994年で 5339兆kcal
 (内訳:石油50%,石炭15%,天然ガス13%,原子力16%, 水力・地熱・新エネルギー6%)
2010年(見通し)で 6100兆kcal=2.6×1019J

1分当たり:E = 4.9×1013J

これは広島型原爆とだいたい同程度 (ただし核爆弾やN2地雷は爆発力が拡散するが, ライフルの威力は一点集中型)

ポジトロンライフルで射出される:
陽電子の総質量=E /c2=0.544 g
陽電子の総個数=E /(mc2)=6×1026


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