👆写真は¹⁶Oの一部分を写した超弦原子核構造。
この緑の支柱(緑と色が塗られていない支柱から形成)の部分から立体五角形を作れば、太い支柱と合わせて８本の支柱を追加する必要がある。立体五角形を作るには、８本の支柱を追加できる状態の場所が必用ですが、11本の支柱が必要な場所も存在している。(👇写真の青と色が塗られていない支柱から形成)
安定したフッ素の同位体¹⁹Fは、立体五角形７共有状態で３✖４本の支柱を追加して完成となる。
¹⁸Fは、陽子と中性子が同じ数で結合している原子核なので安定していると思われるが、 109.77 min の半減期で崩壊する不安定なフッ素の同位体になっている。この状態が不安定になるのには理由がある筈なので、本来、安定である筈の状態が不安定になっている理由を考えてみよう。
¹⁸Oは立体五角形８共有状態で17.9991610uの質量を持っている。対して、¹⁸Fは立体五角形６共有状態で18.0009380uの質量を持っている。
これは、基底状態にある¹⁸Oが励起して＋0.003u準位にあるのが、¹⁸Fである事を意味している。
しかし、これは、実験から得られたデータからの結果に基ずく解釈であって、¹⁸Fが不安定になる根本理由ではない。
¹⁸Fが基底状態になれない不安定な同位体になる根本理由が必用不可欠である。
¹⁸Fは立体五角形６共有状態で15本の支柱を追加して完成となる。これに中性子が加われば20本の支柱が追加される事になるのだが、この20本の支柱の追加が曲者なのだ。
¹⁸Fは、20本の支柱で構成されている中性子４つからなる立体五角形を作って安定しようとしているのだ。
以下⁸Beとの類推。
⁸Beはアルファ崩壊で、2個の⁴Heに分裂することによって直ちに崩壊する。これは、⁸Beが陽子4つ、中性子4つからなる超弦原子核ではなく、ただ単に、2つの⁴Heが接触結合で緩く結びつていいるためであると結論付けられる。
⁸Beが不安定なのは、立体五角形が四つの中性子で構成されている事が主要因である。⁸Beが構成される為には四つの中性子が集まって結合する必要があるのですが、中性子が四つあつまれば直ちに立体五角形構造になろうとするために、⁸Beの生成は阻害される。
¹⁸Fは、陽電子とニュートリノを放出して¹⁸Oになるのだが、この崩壊が起こる根本原因は、¹⁸Fが、20本の支柱で構成されている中性子４つからなる立体五角形を作って安定しようとするためだと言える。
ちなみに、¹⁸Oは、立体五角形８共有基底基盤構造にあり、追加の支柱を持たない完全形をしている。
