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物理

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1: 2018/11/07(水) 15:18:37.73 ID:CAP_USER
絶対零度からごくわずかだけ温度が高い超低温の環境で原子を第5の状態「ボース=アインシュタイン凝縮」に置き、その状態を観察するという実験がドイツの研究チームによって実施されました。実験では高度約250kmまで上がる気象観測ロケットが用いられ、6分程度にわたる極小重力環境下で100を超える観察が行われています。

Space-borne Bose–Einstein condensation for precision interferometry | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0605-1

For The First Time, Physicists Created a 'Fifth' State of Matter in Space
https://www.sciencealert.com/bose-einstein-condensate-space-record-maius-1-experiment-results

ボース=アインシュタイン凝縮(Bose–Einstein condensation:BEC)は、固体・液体・気体・プラズマに次ぐ「物質の第5の状態」とされるもので、1925年に物理学者のサティエンドラ・ナート・ボースとアルベルト・アインシュタインによってその存在が予言されていました。その後、1995年にコロラド大学とマサチューセッツ工科大学の研究チームがそれぞれBECの実現に成功し、2001年にはノーベル物理学賞を受賞しています。

BEC状態にある原子は、粒子的ではなく集団的な波としてのふるまいを見せるようになります。この「雲」のような状態では多数の原子が同一の波動を行うようになり、個々の原子を区別できないので、原子雲全体が1つの「超原子」のようなものになっていると考えられています。

BECは磁場や集束レーザーなどを用いて作り出した「原子トラップ」の中で原子の振動運動を封じ込めることで、絶対零度に限りなく近いところまで物質を冷却して作り出されます。しかし、重力の影響を受ける地上ではBECを作り出せても、レーザーの照射を止めるとあっという間に雲が落下してBECの状態が失われてしまいます。

続きはソースで

関連記事
宇宙ステーション上でボース=アインシュタイン凝縮実験を開始 | マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180822-682360/

https://i.gzn.jp/img/2018/11/05/fifth-state-of-matter-in-space/00_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181105-fifth-state-of-matter-in-space/
ダウンロード (1)


引用元: 【物理学】「ボース=アインシュタイン凝縮」極小重力下で原子を「物質の第5の状態」において観察する実験が実施される

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1: 2018/11/27(火) 20:10:46.00 ID:CAP_USER
ドイツにあるマックスプランク・プラズマ物理学研究所(IPP)で開発されている核融合実験炉「ヴェンデルシュタイン7-X」は、核融合発電の実現に向けた実証実験を行っています。そんなヴェンデルシュタイン7-Xは良好な実験結果を残しており、従来の計画通りさらなる改良が加えられることが報じられています。

Successful second round of experiments with Wendelstein 7-X | Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
https://www.ipp.mpg.de/4550215/11_18

水素やヘリウムといった軽い原子による核融合反応を用いてエネルギーを発生させる核融合炉は、次世代の発電機構として長らく注目を集めています。太陽をはじめとする恒星が光り輝くのも核融合反応によるものですが、地球上で核融合反応を発生させるためには人工的に極めて高温または高圧の環境を作り出す必要があるとのこと。

そんな核融合反応を発生させる核融合炉・ヴェンデルシュタイン7-Xはヘリカル型と呼ばれる方式を用いたものです。ヘリカル型の核融合炉では、ねじれたコイルを周回させた機構に電流を流して閉じ込め型の磁場を作り出し、その内部に核融合反応によって発生した高温・高密度のプラズマを閉じ込めておくという仕組みになっています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/11/27/wendelstein-7-x-next-upgrading/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181127-wendelstein-7-x-next-upgrading/
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引用元: 世界記録を達成した核融合実験炉「ヴェンデルシュタイン7-X」がさらなるアップデートを行う予定[11/27]

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1: 2018/10/26(金) 22:28:04.42 ID:CAP_USER
政府の高速炉開発の柱となる高速実験炉「常陽」(茨城県)の運転再開に向けた審査を巡り、日本原子力研究開発機構は26日、設計を見直し、熱出力を14万キロワットから10万キロワットに縮小する、と発表した。避難計画作りが必要な自治体が半径30キロ圏から5キロ圏に狭まり、説明する対象の自治体を減らすことで、早期の再開をめざす考えだ。

 機構は26日、原子炉に入れる燃料を85体から79体に減らすよう設計を変えた申請書類を原子力規制委員会に提出した。理由について「安全性強化のため」と説明した。地震の揺れの想定(基準地震動)を引き上げたため、耐震補強工事費などが増え、対策費は約54億円から約170億円に膨らむ見通し。

続きはソースで

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASLBV55XGLBVULBJ010.html
ダウンロード (2)


引用元: 高速実験炉「常陽」、設計変え出力縮小 運転再開を優先[10/26]

高速実験炉「常陽」、設計変え出力縮小 運転再開を優先の続きを読む

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1: 2018/09/28(金) 10:48:15.61 ID:CAP_USER
東京工業大学(東工大)は、ペロブスカイトに類似した構造を持つ物質「Cs3Cu2I5」が青色発光し、その量子効率が90%以上あることを見出したと発表した。

同成果は、同大 科学技術創成研究院の細野秀雄 教授と元素戦略研究センターの金正煥 助教らによるもの。詳細は、独科学誌「Advanced Materials」に速報としてオンライン版に2018年9月14日付で公開された。

電子と正孔を電極から注入して発光層で再結合させて光らせるLEDは、照明だけでなくディスプレイ用途でも急速に実用化が始まっている。これらは発光層に有機分子を用いているが、その材料自体の寿命や、水や酸素との反応による発光特性の劣化が問題となっている。この問題を解決するために、半導体量子ドットやペロブスカイト系の発光材料の研究が世界的に活性化しつつある。

続きはソースで

■アはCs3Cu2I5の結晶構造(緑がCs、青がCu、紫がI)、イは伝導帯下端、ウは価電子帯上端の電荷密度
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/001.jpg

■アは、Cs3Cu2I5単結晶の発光している試料写真。イは高分解能電子顕微鏡による原子配列像、ウは溶液法で作製された薄膜の発光(PL)および励起(PL)Eスペクトル
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/002.jpg

■左上は開発した物質と黄色発光体を混合して作製された白色フィルム、右上は混合比に伴う色度の変化、左下は白色フィルムのPLスペクトル、右下はCs3Cu2I5を発光層に用いた青色発光ダイオード
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/003.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/
images (1)


引用元: 【物性物理学】東工大、有害元素フリーの高効率青色発光体を開発[09/25]

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1: 2018/10/01(月) 23:13:25.78 ID:CAP_USER
重力の大小で時間の進み方が異なるという物理学者アインシュタインの一般相対性理論を証明する実験を、東京大の香取秀俊教授(量子エレクトロニクス)らの研究チームが東京スカイツリー(東京都墨田区)で行う。香取教授が開発した高性能の時計を2日夜に地上450メートルの展望台と1階会議室に設置し、微調整した上で今月中旬以降に実施する。

地球の重力は中心から離れるほど小さくなるため、高い場所ほど重力が小さくなり、時間の進み方がわずかに早くなるとされる。相対性理論を基にした計算では、450メートル差があると1日4ナノ(ナノは10億分の1)秒の差が出るという。

 実験に使う時計は、2005年に開発した「光格子時計」。

続きはソースで

https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/10/02/20181002k0000m040016000p/6.jpg?1

毎日新聞
https://mainichi.jp/articles/20181002/k00/00m/040/014000c
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引用元: 【物理学】東大スカイツリーで「相対性理論」の証明実験[10/01]

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1: 2018/09/25(火) 11:50:55.58 ID:CAP_USER
宇宙にはまだまだ解き明かされていない謎が多く、その最たる例が人間の目には見えないダークマターであるといえます。しかしその一方で、人間の「目に見えている物質」に関しても人類が把握できているのは全体の6割程度で、残りの4割は謎とされてきました。今回新たに導入された新しいアプローチにより、その残りの4割の存在が確認されるに至っています。

The Last of the Universe’s Ordinary Matter Has Been Found | Quanta Magazine
https://www.quantamagazine.org/the-last-of-the-universes-ordinary-matter-has-been-found-20180910/

宇宙関連の話題で必ず耳にするといってよいダークマターは、現代の人類が持つ観測方法では見つけることができない物質であるとされています。宇宙全体の構成を考えたとき、計算上は人類が観測できている物質、すなわち「原子」は宇宙全体のわずか4.9%であり、残りのダークマター(26.8%)とダークエネルギー(68.3%)についてはまだほとんど手がかりが得られていない状態です。

人類が観測できる原子を総称してバリオンと呼ばれますが、このバリオンについても、実際に観測できているのは全体の6割であり、残りの4割はこれまでどこに存在しているのか確認されていませんでした。これは「消えたバリオン問題」とされてきた問題で、人類は宇宙を構成している要素のうち、およそ3%ほどしかその実態を理解できていなかったことになります。

この見えていない「ダークバリオン」についての研究が進められてきたのですが、ついにその姿らしきものが確認されました。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180925-last-universe-ordinary-matter-found/
ダウンロード (3)


引用元: 【宇宙物理学】宇宙の謎「消えたバリオン」問題が新たな観測手法によって解明へ[09/25]

宇宙の謎「消えたバリオン」問題が新たな観測手法によって解明への続きを読む
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