Atom Worldbox

Atom Worldboxは、ポケットサイズの化学・原子核物理学サンドボックスです。周期表から原子をドロップして、電気陰性度に基づいて結合し、分子を形成し、実際の反応が起こる様子を観察しましょう。偽の爆発や近道はありません。原子は実際のように振る舞います。

🧪 本物の化学、本物の結合
• 完全な周期表：水素からプルトニウムまで、数十種類の元素を収録。

• 原子は電気陰性度の差に基づいて、共有結合、極性結合、またはイオン結合を形成します。

• イオン結合における電子移動のアニメーションを自分の目で確認できます。

• 結合は引き伸ばされると切断され、原子は再び自由になります。

• システムは分子を自動的に認識します：H₂O → 「水」、NaCl → 「塩化ナトリウム」、CH₄ → 「メタン」。

⚗️ 数十種類の組み込み反応
• ナトリウム + 水 → 水酸化ナトリウム + 水素
• 水素燃焼、メタン燃焼
• 鉄の錆び、酸塩基中和
• 接触した分子がルールをトリガーし、すべてが物理エンジンでリアルタイムに処理されます。

🌡️ 温度と物質の状態
• サーマルモードをオンにすると、すべての原子がリアルな熱運動をします。気体は凝集するのではなく、ついに実際の気体のように振る舞います。

• 温度スライダーをドラッグして、シーンを冷却して気体を液滴に凝縮させたり、加熱して沸騰させて空間を満たしたりできます。

• 相挙動はスクリプト化された状態ではなく、自動的に発生します。すべては熱エネルギーと引力のバランスによって決まります。

• ヘリウムや水素のような軽い気体は拡散して広がり、より重い希ガスは冷却されるにつれて最初に凝縮します。He < Ne < Ar < Kr < Xe の順で、実際の沸点と全く同じです。 • 液体と気体の実際の違い：極性を持つ水分子は互いに引き合い、液滴を形成しますが、酸素と窒素は離れて漂います。

• 極限まで熱を加えると分子は分解し、恒星の核のような温度に達するとヘリウム原子核が融合してより重い元素になります。

• 金属、塩の結晶、共有結合ネットワークは固体のままです。極度の熱によってのみ溶融します。いつでも熱モードをオフにして、通常の挙動と比較できます。

☢️ 放射能と原子核物理学
• 12種類の放射性同位体：炭素14、カリウム40、コバルト60、ストロンチウム90、ヨウ素131、セシウム137、ポロニウム210、ラドン222、ラジウム226、トリウム232、ウラン238、ウラン235、プルトニウム239。

• 自然崩壊：半減期に応じて、α線、β線、γ線を自発的に放出します。

• 中性子誘発核分裂：ウラン235に中性子を照射し、核分裂とそれに伴う中性子放出を観察しましょう。

• 連鎖反応を自分でコントロールできますか？制御された核爆弾を？

⚛️ 粒子と物質の相互作用
• 飛翔するアルファ粒子とベータ粒子は、その経路上の結合を破壊します。

• ガンマ線は、確率的に原子を電離します。

• 中性子はウラン235の核分裂を引き起こすか、ホウ素10に捕獲されます。

• 各粒子タイプには独自の視覚効果があります：アルファ粒子（黄色）、ベータ粒子（紫色のジグザグ）、中性子（灰色のパルス）、ガンマ線（回転する光子）。

🎮 直感的な操作
• サイドパレットから元素または同位体を選択してください。

• 画面をタップすると原子が表示されます。

• 分子テンプレート（水滴、NaCl結晶、ベンゼン環など）をドラッグ、削除、または使用してください。

• ピンチ操作でズーム、ドラッグ操作でパンできます。

🧠 なぜ遊ぶのか？

• 高校生や大学生の化学学習者向けのリアルタイム可視化ツール。

• 教師向けのインタラクティブな授業デモ。

• 好奇心旺盛な子どもたちのための「これらを組み合わせたらどうなる？」実験。

• 広告なし、集中できる子ども向け科学玩具。

🔬 技術的特徴
• 実際の電気陰性度表と価電子数。

• 標準式認識（ヒルシステム＋イオン電気陰性度順序）。

• 60Hzの固定物理ステップ、滑らかなレンダリング。

• ランジュバンサーモスタット＋短距離（レナード・ジョーンズ）ファンデルワールス力：温度による気体、液体、固体の挙動は、状態機械ではなく、実際の熱力学に基づいて再現されます。

・空間ハッシュ最適化により、数百個の原子が同じシーン内でスムーズに動作します。

Atom Worldboxは単なるゲームではなく、原子の挙動を理解するための最も楽しい方法です。ダウンロードして、周期表をポケットに入れて、自分だけの実験室を作りましょう。