理系にゅーす

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エネルギー

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1: 2015/03/14(土) 01:49:09.06 ID:???*.net
暗黒物質見つかるか CERNの加速器、改良し再稼働へ

2015年3月13日09時06分

1


 欧州合同原子核研究機関(CERN)は12日、大型加速器LHCを従来の2倍近くのエネルギーで3月中にも再稼働する、と発表した。
宇宙の至るところにあるとされながら観測されていない暗黒物質(ダークマター)を見つけることが目標だ。

 LHCはスイスのジュネーブ郊外にある加速器、2013年のノーベル物理学賞の対象になったヒッグス粒子を発見している。
これまで8兆電子ボルトで陽子同士をぶつけて新粒子探しをしてきたが、2013年2月に停止して2年かけて改良してきた。13兆電子ボルトで再稼働するという。

 実験に参加する高エネルギー加速器研究機構(KEK)の徳宿克夫教授(素粒子物理学実験)は「エネルギーが上がったことで暗黒物質の仲間の粒子を見つけられるかもしれない」と期待している。(木村俊介)


ソース
朝日新聞
http://www.asahi.com/articles/ASH3D5KFMH3DULBJ01Q.html

引用元: 【科学】暗黒物質見つかるか CERNの加速器、改良し再稼働へ[朝日新聞]

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1: 2015/03/08(日) 19:27:31.71 ID:???.net
掲載日:2015年3月6日
http://www.afpbb.com/articles/-/3041642

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 英国の科学者チームは5日、尿のなかにあるエネルギーを解放して発電するトイレを開発したと発表した。
難民キャンプなどの遠隔地の照明への利用が期待されているという。

 西イングランド大学(University of the West of England)と国際支援NGOオックスファム(Oxfam)の
共同研究チームが開発したこの発電トイレは、現在、同大の学生と職員らに使用してもらうことを目的に
試作品がキャンパス内に設置されているという。

 安定した電力源となることが確認できれば、難民キャンプなどの施設で、電気と照明をコンスタントに
提供できるようになるのではと研究チームは期待している。

 同NGOの水・公衆衛生部門を統括するアンディ・バスタブル(Andy Bastable)氏は、「電力源から遠く離れ、隔絶した地域に照明をもたらすことは常に大きな問題となっている」と指摘した上で、「この技術は非常に大きな前進だ。難民キャンプでの暮らしは楽ではない。夜間に暗い場所で暴行を受ける危険性もある。
この発明の可能性は非常に大きい」と付け加えた。

 研究チームを率いるイオアニス・イエ◯プロス(Ioannis Ieropoulos)氏によると、装置1台を製作・設置して「永続的な」電力源を提供するためにかかる費用は、最終的に600ポンド(約11万円)前後になる可能性があるという。

続きはソースで

(c)AFP

<画像>
西イングランド大学のキャンパスに設置された発電するトイレ(2015年3月5日提供)。(c)AFP/UWE BRISTOL
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/d/8/1024x/img_d8d92da47a04a17098e6df874d40894c254132.jpg

<参照>
▶ Pee Power - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=A3dyegoKX_U



UWE Bristol: News
http://info.uwe.ac.uk/news/UWENews/news.aspx?id=3050

引用元: 【環境/エネルギー】尿から電気、「発電するトイレ」を開発 英研究

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1: 2015/03/09(月) 21:58:35.35 ID:???.net
掲載日:2015年3月3日
http://gigazine.net/news/20150303-light-particle-wave/

ダウンロード

 光は「粒子」の性質と「波」の性質を併せ持っていますが、これまでは同時に観測できなかったこの両方の性質を、スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究チームが世界で初めて電子顕微鏡で撮影することに成功しました。

そのすごい写真がコレ。

画像
© 2015 EPFL
http://actu.epfl.ch/public/upload/news/images/4d/23/ba4c91c2.jpg

 といっても、何がどうすごいのかがとてもわかりづらいわけですが、なぜこれを撮影するのがそんなにすごいことなのか、どのようにして撮影したのかをEPFLがアニメーションムービーで解説していて、これを見れば事情がわりと簡単に把握できます。

Two-in-one photography: Light as wave and particle! - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=mlaVHxUSiNk&hd=1




 アインシュタインといえば「特殊相対性理論」「一般相対性理論」などで知られる20世紀の物理学者です。19世紀末まで「光は波である」という考え方が主流でしたが、それでは「光電効果」などの説明がつかなかったところに、アインシュタインは「光をエネルギーの粒子(光量子)だと考えればいい」と、17世紀に唱えられていた粒子説を復活させました。

画像
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00269.jpg

画像
この「光量子仮説」による「光電効果の法則の発見等」でアインシュタインはノーベル物理学賞を受賞しました。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00270.jpg

その後、時代が下って、光は「波」と……
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00276.jpg

画像
「粒子」の、両方の性質を持ち合わせていると考えられるようになりました。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00277.jpg

画像
しかし、問題は光が波と粒子、両方の性質を現しているところを誰も観測したことがない、ということ。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00281.jpg

画像
そこでEPFLの研究者が考えた方法がコレです。まず直径0.00008mmという非常に細い金属製のナノワイヤーを用意し、そこにレーザーを照射します。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00297.jpg

画像
ナノワイヤー中の光子はレーザーからエネルギーを与えられ振動し、ワイヤーを行ったり来たりします。
光子が正反対の方向に運動することで生まれた新たな波が、実験で用いられる光定在波となります。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00305.jpg

画像
普段、写真を撮影するときはカメラのセンサーが光を集めることで像を結んでいます。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00317.jpg

画像
では、光自体の撮影を行いたいというときはどうすればいいのか……?
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00323.jpg
続きはソースで

<参照> 
The first ever photograph of light as both a particle and wave 
http://actu.epfl.ch/news/the-first-ever-photograph-of-light-as-both-a-parti/ 

Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field : Nature Communications : Nature Publishing Group 
http://www.nature.com/ncomms/2015/150302/ncomms7407/full/ncomms7407.html 

The first ever photograph of light as a particle and a wave | EurekAlert! Science News 
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-03/epfd-tfe030115.php

引用元: 【光学】世界で初めて「光」の粒子と波の性質を同時に撮影することに成功

【すごい!】世界で初めて「光」の粒子と波の性質を同時に撮影することに成功の続きを読む

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1: 2015/03/02(月) 21:15:42.40 ID:???.net
掲載日:2015年3月2日
http://www.zaikei.co.jp/article/20150302/238087.html

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 千葉大学の松本洋介特任助教らによる研究グループは、スーパーコンピュータ「京」を用いたシミュレーションによって、超新星残骸衝撃波を始めとする様々な天体衝撃波で高エネルギーの電子を効率よく生成することができるメカニズムを明らかにした。

 超新星爆発の名残である超新星残骸やブラックホールから飛び出すジェットなどの天体における爆発現象では、電波からX線・ガンマ線にわたる様々な波長の電磁波が放射される。しかし、その具体的なメカニズムは解明されていなかった。

 今回の研究では、スーパーコンピュータ「京」を使ってシミュレーションを行ったところ、超新星残骸衝撃波を始めとする天体衝撃波の波面で磁気リコネクションと呼ばれるプラズマ過程が起きることで、電子が効率的に加速されることが分かった。

続きはソースで

なお、この内容は2月27日に「Science」に掲載された。

<画像>
(上段左)衝撃波の構造。色は電子密度、線は磁力線をあらわす。(上段右)一部領域の拡大図。(下段)電子が磁場の塊(灰色線)に衝突しながらエネルギーを獲得する様子(赤線)。背景色は磁場の紙面に垂直な成分の大きさをあらわす(Matsumoto et al., Science, 2015の図より)
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015030211392440big.jpg

<参照>
スーパーコンピュータ「京」で解き明かした宇宙線加速:天体衝撃波における高エネルギー電子生成機構の新理論を発表 | 国立天文台(NAOJ)
http://www.nao.ac.jp/news/science/2015/20150227-cfca.html

Stochastic electron acceleration during spontaneous turbulent reconnection in a strong shock wave
http://www.sciencemag.org/content/347/6225/974.abstract

引用元: 【宇宙物理】千葉大など、スーパーコンピュータ「京」で宇宙線加速の謎を解明

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1: 2015/02/20(金) 17:35:15.57 ID:???.net
<潮流発電>国内初供給開始へ 塩釜・浦戸 (河北新報) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150220-00000003-khks-bus_all

画像
http://amd.c.yimg.jp/im_siggY1mLCJ1PMwNAYnodmR6Ctg---x373-y600-q90/amd/20150220-00000003-khks-000-2-view.jpg
クレーンで海中に設置される潮流発電装置=2014年11月18日


  塩釜市・浦戸諸島の寒風沢島で近く、潮の流れを利用する潮流発電による国内初の電力供給が始まる。東大生産技術研究所が、新開発した発電システムを活用し、地元漁協の冷凍冷蔵庫の電源用に送電する実証実験を行う。再生可能エネルギー導入の動きが加速する中、海洋エネルギー発電の実用化を目指すモデル的な取り組みで、成功すれば東日本大震災からの復興にも弾みがつきそうだ。
 
  海は1日に2回、満潮と干潮を繰り返す。このとき海水が流れるエネルギーを利用するのが潮流発電だ。安定した発電量が得られる長所がある。

  寒風沢島の潮流発電は、文部科学省のプロジェクトとして2012年、5カ年計画でスタート。発電装置は出力は5キロワットで、寒風沢島の桟橋に近い水深6メートルの海中に昨年11月に設置された。

  同研究所の研究グループは経済産業省の使用前検査を受けた上で、今月26日に住民向けに説明会を開催。3月にも実際の送電を始めたい考えだ。

  研究開発に当たる同研究所の林昌奎(リム・チャンキュ)教授は「寒風沢の発電装置が潮流発電として国から初めて認可を受けた意義は大きい」と語る。

  装置は二つの鉄骨やぐらの中に、それぞれ羽根を縦に2対並べたローターが備え付けられている。発電機は海の上に出ているやぐら上部に据えた。

  潮流の力でローターを回転させて機械エネルギーに変換、発電機に伝えて電気エネルギーに変える仕組み。海水の流れは時間とともに変化するため、油圧ポンプでローターの回転を調整し、エネルギー変換を平準化する工夫も凝らした。

  プロジェクトは、東日本大震災で電気の供給が1カ月半も止まった経験を踏まえ、島民が地産地消型のエネルギー確保を要望したことに対する復興支援の狙いもあった。

続きはソースで


3
 

引用元: 【エネルギー技術】<潮流発電>国内初供給開始へ 塩釜・浦戸

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2: 2015/02/21(土) 08:04:06.87 ID:6IFIeKsN.net
<翻訳>
(訳:素人訳なので識者の方の訂正を求めますm(_ _)m)

下記にソース(英文)あり

CERNのCOMPASSの科学者の連係によるパイオンの分極率のこれまで生み出した中で最も正確な測定
―強力な相互作用の基本的な低エネルギーパラメータ

画像
電子(緑)は核内で陽子を打ち、パイオン(緑色の皮相の粒子)を作成し、陽子を中性子に変換する。
画像のクレジット: Joanna Griffin / Jefferson Lab.
http://cdn4.sci-news.com/images/2015/02/image_2499-Pion.jpg

 私たちが宇宙の中で見るすべてはクォークとレプトンと呼ばれる素粒子で構成されています。

 クォークは、元素の原子核の構成要素(陽子と中性子)を構成するために3つのグループで一緒に結合されている。

 原子核内の陽子と中性子の間で飛び交うパイオンは、強力な力を媒介し原子核同士を結合させる。

 この測定はパイオンの変形能、または分極率、クォーク間の強い結合力を直接測定する。

 新しい測定結果は、journal Physical Review Lettersに掲載される、それは理論と密接に一致している。

 パイオンの分極率を測定するために、COMPASS(スイス、ジュネーブCERNのSuper Proton Syncrotronによる高エネルギー物理実験)の科学者は対象のニッケルにビームを撃った。

 パイオンは平均的にニッケルに対して粒子自体の半径の2倍の距離接近した。彼らはニッケル核子の非常に強い電界を経験した。この電界は、それらを変形させ光子を放出する過程で軌道を変化させる。

 63,000もの大規模な事象サンプルのために光子エネルギーとパイオンの偏差を測定することにより、COMPASSチームはパイオンの電子分極率を απ = (2.0±0.6stat±0.7syst)*10-4 fm3 と決定した。

 「この実験結果は見事にLHCで行われる基本的な相互作用の研究とCERNの研究プログラムが多様性と強度の証であることを相補する」と、CERN局長ロルフ・ホイヤーは語った。


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1: 2015/02/21(土) 08:03:40.04 ID:???.net
掲載日:2015年2月16日
http://www.sci-news.com/physics/science-cern-polarizability-pion-02499.html

Scientists from CERN’s COMPASS collaboration have made the most precise measurement ever of the
polarizability of pion – the fundamental low-energy parameter of strong interaction.

An electron (green) hits a proton in a nucleus, creating a pion (green-skinned particle) and
transforming the proton into a neutron. Image credit: Joanna Griffin / Jefferson Lab
http://cdn4.sci-news.com/images/2015/02/image_2499-Pion.jpg

Everything we see in the Universe is made up of fundamental particles called quarks and leptons.

Quarks are bound together in groups of three to make up the building blocks of the nuclei of elements
– protons and neutrons.

Flitting between the protons and neutrons in a nucleus are pions, which mediate the strong force binding
the nucleus together. These particles are made up of a quark and an antiquark, themselves held tightly bound
by the strong force.

This makes their deformability, or polarizability, a direct measure of the strong binding force between the quarks.

The polarizability of pions has baffled particle physicists since the 1980s, when the first measurements appeared to
be at odds with the theory.

The new result, appearing in the journal Physical Review Letters, is in close agreement with theory.

To measure pion’s polarizability, scientists from COMPASS – a high-energy physics experiment at the
Super Proton Synchrotron at CERN in Geneva, Switzerland – shot a beam of pions at a target of nickel.

As the pions approached the nickel on average at distances twice the radius of the particles themselves,
they experienced the very strong electric field of the nickel nucleus, which caused them to deform, and
change trajectory, in the process emitting a photon.

By measuring the photon energy and the deflection of the pion for a large sample of 63,000 events,
the COMPASS team determined the pion electric polarizability to be απ = (2.0±0.6stat±0.7syst)*10-4 fm3.

“This result is admirably complementary to the studies of fundamental interactions performed at
the Large Hadron Collider and a testimony to the diversity and strength of CERN’s research programme,”
said Rolf Heuer, Director General of CERN.

<参照>
COMPASS pinpoints polarisability of pions | CERN
http://home.web.cern.ch/scientists/updates/2015/02/compass-pinpoints-polarisability-pions

Phys. Rev. Lett. 114, 062002 (2015) - Measurement of the Charged-Pion Polarizability
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.062002

引用元: 【素粒子物理】CERNの物理学者によるパイオン分極率の測定

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