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原子

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1: 2018/04/22(日) 03:25:24.70 ID:CAP_USER
 理化学研究所、奈良女子大学、鳥取大学などからなる国際共同研究グループは、「パイ中間子原子」という奇妙な原子を、従来の数十倍の時間効率で大量生成することに成功した。

 原子の中には電子と原子核が存在し、原子核は陽子と中性子によって構成される。
陽子や中性子を分割すると、素粒子であるクォークとなる。電子は他の粒子に比べ無視できるほど軽いため、原子の質量はクォーク質量の和となるように思える。
ところが、実際はその100倍も重いという。これを2008年にノーベル物理学賞を受賞した南部陽一郎博士は、クォークに「クォーク凝縮」がまとわりついているためだと考えた。

 クォーク凝縮とは、クォークと反クォークが対となり真空中に凝縮している状態のこと。
宇宙創成直後の高温・高密度状態では存在しなかったものの、その後宇宙が広がり冷えていく過程で発生したとされる。

続きはソースで

論文情報:【Physical Review Letters】
Spectroscopy of pionic atoms in 122Sn(d,3He) reaction and angular dependence of the formation cross sections
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.152505

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/20379/?show_more=1
ダウンロード (2)


引用元: 【物理学】奇妙な原子「パイ中間子原子」の大量生成で真空とクォーク凝縮の謎に迫る[04/21]

奇妙な原子「パイ中間子原子」の大量生成で真空とクォーク凝縮の謎に迫るの続きを読む

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1: 2018/03/19(月) 12:45:36.81 ID:CAP_USER
欧州原子核研究機構(CERN)は、反物質を長期保存・輸送する技術の開発を進めている。
陽子の反粒子である反陽子を生成・捕獲した後に別棟の実験施設に輸送し、反陽子と原子核の衝突実験などを行う計画であるという。

反物質は物質に接触した瞬間に対消滅してしまうため、実験に必要な量の反物質を作り出し、一定時間保存しておくことが非常に難しい。
しかしCERNはこれまでに、水素の反物質である反水素などの生成に成功しており、磁場トラップ中に反水素を保存して、反物質研究のためのさまざまな実験に利用できるようになっている。

現在計画されている反物質研究プロジェクト「PUMA(antiProton Unstable Matter Annihilation)」では、実験施設「ELENA」において、陽子の反粒子である反陽子をこれまでで最大となる10億個捕獲し、これを数週間にわたって保存することを目指している。

保存された反陽子は、ELENAから数百メートル離れたイオンビーム施設「ISOLDE」まで車両に積み込んで運搬される。
ISOLDEでは、反陽子を放射性原子核に衝突させることで特異な原子核現象の研究を行うという。

反陽子を長期保存・輸送する際には、「二重ゾーン」と呼ばれる長さ70cmの捕獲器が使用される。
この捕獲器は重さ約1トンの超伝導ソレノイド電磁石内部の超高真空(10-17mbar)・極低温(4K)条件下に置かれることになる。
二重ゾーンのうち、「ストレージゾーン」と呼ばれる部位に反陽子を捕獲し、「第2ゾーン」と呼ばれる部位で放射性原子核と衝突させる。

放射性原子核のほうはISOLDE側で生成するが、短時間に崩壊してしまうため他の施設に輸送して研究することができない。

続きはソースで

画像:反陽子-原子核衝突実験が計画されているイオンビーム施設「ISOLDE」 (出所:CERN)
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603038/images/001.jpg

画像ELENAとISOLDEの位置関係と反陽子の輸送ルート (出所:CERN)
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603038/images/002.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603038/
images (1)


引用元: 【物理学】反物質の長期保存・輸送技術の開発を目指す欧州原子核研究機構(CERN)[03/19]

反物質の長期保存・輸送技術の開発を目指す欧州原子核研究機構(CERN)の続きを読む

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1: 2018/03/07(水) 21:00:01.03 ID:CAP_USER
ウラジーミル・プーチン大統領は、敵による迎撃を受けることのない一連の新たな核兵器を開発したと述べている。

 3月1日に全国放映されたテレビ番組の中でプーチン大統領は、この最新兵器は軍事技術の大きな躍進であり、米国が主導するNATOのミサイル防衛システムを無力化すると発言した。

 大統領が発表した新兵器を以下で紹介する。

◆サルマット大陸間弾道弾ミサイル

 ロシアは何年もの間、西側諸国では「サタン」として知られ10個の核弾頭を搭載できる世界最重量ICBM「ヴォエヴォーダ」に代わる、新たな大陸間弾道弾ミサイルを開発してきた。
プーチン大統領は、サルマットと呼ばれる最新ミサイルの実験が行われていると発言し、スピーチの最中に、発射実験の模様が動画で放映された。

 大統領によると、サルマットの重量は200メートルトン(220トン)で、サタンよりも射程距離が長く、北極や南極を超えて世界中どこでも標的を攻撃できる。
サルマットは、より多くの数の核弾頭を搭載できるため、サタンよりも強力であるとした。

 この最新ICBMの飛行速度は先代のミサイルより速いため、発射後、最も被害を受けやすい局面で敵がこれを迎撃するのは困難だという。
サルマットには、ミサイル防衛をかわすことのできる一連の核弾頭を搭載できるとも大統領は述べた。
https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/newsphere.jp/wp-content/uploads/2018/03/04183126/AP18060606013827.jpg

◆原子力で推進、世界を射程とする巡航ミサイル

 プーチン大統領の発言によると、ロシアは原子力推進の巡航ミサイルを開発したが、こうした兵器の存在が公式に言及されるのは初めてのことだ。

 小型の原子力推進を特徴とするこの兵器の射程は「実際のところ、無制限」になるという。
ステルス技術を装備しているため検知されにくいほか、敵の防衛をかわす高い操縦性を有しているとも大統領は述べた。
この巡航ミサイルは、「既存のあらゆる防衛システムに対して、そしておそらく未来の防衛システムに対しても無敵」だとした。

 昨秋の発射実験には成功したが、この兵器にはまだ名前が付けられていない。
ロシア国防省では、全国から公募を受け付け、相応しい名前を付けるという。
https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/newsphere.jp/wp-content/uploads/2018/03/04183311/AP18060606166428.jpg

◆原子力推進、大陸間の水中ドローン

 ロシアの報道機関は数年前、原子力推進の水中ドローン「ステータス6」についての記事をリークした。
クレムリンでの会合中に撮影された画像が全国のテレビ放映で流されたが、多くの視聴者は意図的に流されたものとみた。

 プーチン大統領は1日、ロシアがこうした兵器を建造したことを初めて明言した。
小型原子炉の実験には数年を要したが、昨年12月に終了したという。
近代的な原子力潜水艦を推進させる原子炉と比較して、最新原子炉の大きさは100分の1であるほか、超高速の発射が特徴だと大統領は述べた。

 大統領によるとこの新型ドローンには「卓越した」機能があり、現在使用されている最速の船舶や魚雷よりも数倍速く、「とてつもなく」深い海底で操縦できるという。

 空母群や海岸施設を標的とする核兵器を搭載できることに加え、「今現在、これに対抗できる勢力は世界に存在しない」とも述べた。

 このドローンの名称も、全国からの公募で決められる予定。
https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/newsphere.jp/wp-content/uploads/2018/03/04183413/AP18060606275454.jpg

newsphere_jp
https://newsphere.jp/world-report/20180306-4/

続きはソースで
no title


引用元: 【新兵器】ロシア「無敵」核兵器、水中ドローン、レーザー プーチン大統領が発表した最新兵器

【新兵器】ロシア「無敵」核兵器、水中ドローン、レーザー プーチン大統領が発表した最新兵器の続きを読む

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1: 2018/02/19(月) 14:36:18.53 ID:CAP_USER
すばらしい写真というものは、ときにデジタル一眼レフカメラと小さな原子、そして好奇心旺盛な博士論文の提出候補者という組み合わせで撮影されるものだ。

 英オックスフォード大学で、量子コンピューターに使う原子を閉じこめる研究をしていたデビッド・ナドリンガー氏は2017年8月7日、一般的なデジタル一眼レフカメラを使ってこの写真を撮影した。
黒い背景の前で青紫色のライトに照らされているのは、プラスに帯電したストロンチウム原子だ。
両側には2つの金属電極があり、間にできる電界によって、原子はほぼ静止している。
この装置はイオントラップと呼ばれる。小さな2つの針の先端の間の距離は、2ミリにも満たない。

 この写真につけられたタイトルは「イオントラップ内の1つの原子」。
これが、英国の工学・物理科学研究会議(EPSRC)による科学写真コンテストで表彰された。

 原子はあまりに小さいため、肉眼で見ることはできない。

 EPSRCのプレスリリースで、ナドリンガー氏は「1個の原子を目に見えるかたちで表現することは、微小な量子の世界と私たちの巨大な現実を直接的、直感的に結ぶことができるすばらしいアイデアだと思いました」と述べている。
「ある静かな日曜日の午後、カメラと三脚を持って研究室に向かいました。
そして、小さな薄い青色の点が映ったこの写真を撮ることができたのです」


 ナドリンガー氏は、イオントラップの超高真空室の窓をのぞきこむようにして写真を撮影した。
使用したのは、50mmレンズと接写用のエクステンションチューブ、そしてカラーフィルターをつけた2つのフラッシュ装置だ。エクステンションチューブは一般に、レンズの焦点距離を長くしてクローズアップ写真を撮るために使われる。

続きはソースで

画像:プラスに帯電し、電界によってほぼ静止している1つのストロンチウム原子を撮影した写真。よく見ると、黒い部分の中心にうっすらと青い光が見える。
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/021600072/01.jpg
画像:中央部を拡大したもの
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/021600072/ph.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/021600072/
ダウンロード (1)


引用元: 【話題】〈画像あり〉「原子」が見えた! なんと一眼レフで撮影に成功 科学写真コンテスト[02/19]

「原子」が見えた! なんと一眼レフで撮影に成功 科学写真コンテストの続きを読む

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1: 2018/01/24(水) 15:26:06.22 ID:CAP_USER
国立研究開発法人 情報通信研究機構(以下NICT)は、NICT電磁波研究所 原基揚主任研究員らが、国立大学法人 東北大学 大学院 工学研究科 機械機能創成専攻 小野崇人教授、国立大学法人 東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技術研究所 伊藤浩之准教授と共同で、小型原子時計システムの開発に成功したと発表した。

 原子時計は非常に高精度な時計システムで、日本標準時の生成などにも用いられており、GPS衛星や無線基地局など、一部の機器や施設などで設置、利用されている。

 電子機器間の高精度かつ均等な同期を実現するための同期網構築には、原子時計そのものの高精度化だけでなく、原子時計を搭載した通信ノードの拡充も重要となる。
そのさい、スマートフォンなどの携帯端末を含め、すべての通信ノードに原子時計を搭載するのが、高精度な同期の実現において最も理想的だが、大きさや重さ、消費電力の点などから、持ち運ぶ端末に搭載するのは困難だった。

 欧米を中心に原子時計の小型化研究も行なわれているが、まだ数cm角程度の大きさがあり、携帯端末に搭載するには、さらなる小型化が求められていた。

 今回発表されたのは、水晶発振器と周波数逓倍回路を必要としない、シンプルなマイクロ波発振器を用いた原子時計システムで、原子時計の大幅な小型化、低消費電力化を実現するという。

 原子時計では、ルビジウムなどアルカリ金属元素のエネルギー準位差から得られる共鳴現象に、外部のマイクロ波発振器を同調させるように制御することで、安定した周波数を提供する。

続きはソースで

小型原子時計の動作概略とマイクロ波発振器の構成
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1102/621/01_l.png
圧電薄膜共振子を用いた発振器
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1102/621/03_m.png
米粒と比較
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1102/621/20180123-06_l.png
MEMS技術を用いた小型ルビジウムガスセル
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1102/621/20180123-06_l.png

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1102621.html
ダウンロード


引用元: 【テクノロジー】情報通信研究機構(NICT)、原子時計をスマホに搭載できるレベルまで小型化[18/1/23]

情報通信研究機構(NICT)、原子時計をスマホに搭載できるレベルまで小型化の続きを読む

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1: 2018/01/12(金) 16:15:41.25 ID:CAP_USER BE:822935798-PLT(12345)
sssp://img.5ch.net/ico/kasa-ri.gif
東北大学の研究成果プレスリリース情報『原子層鉄系高温超伝導体で質量ゼロのディラック電子を発見』(共同通信PRワイヤー)

 2018年1月12日 09時00分(最終更新 1月12日 09時00分)

【概要】
東北大学大学院理学研究科の中山耕輔助教、佐藤宇史教授、同大学材料科学高等研究所の高橋隆教授らの研究グループは、原子層鉄系高温超伝導体において、質量ゼロの性質を持つ「ディラック電子(注1)」を発見しました。
この成果は、超高速・超伝導ナノデバイスの実現に道を拓くだけでなく、高温超伝導の発現機構の解明に向けても重要な一歩となります。
本成果は、米国物理学会誌フィジカル・レビュー・Bの注目論文に選ばれ、平成29年12月29日(米国東部時間)にオンライン速報版に掲載されました。

【研究の内容】
今回、東北大学の研究グループは、分子線エピタキシー法(注4)を用いて、酸化物の基板上に原子レベルで制御された高品質な1層のFeSe薄膜を作製しました。

続きはソースで

https://mainichi.jp/articles/20180112/pls/00m/020/501000c

Two-dimensional Dirac semimetal phase in undoped one-monolayer FeSe film
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.96.220509
images


引用元: 【量子論】原子層鉄系高温超伝導体で質量ゼロのディラック電子を発見 東北大学

【量子論】原子層鉄系高温超伝導体で質量ゼロのディラック電子を発見 東北大学の続きを読む
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