理系にゅーす

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1: 2018/08/08(水) 15:45:26.84 ID:CAP_USER
宇宙の謎にまた一歩近づけそうです。

スイスの欧州原子核研究機構(CERN)にある大型ハドロン衝突型加速器(LHC)ではじめて、電子が残っている状態の原子核、「原子」を加速させることに成功しました! この研究で、より幅広い実験が可能になり、ダークマターに関する研究など、さまざまな分野への応用が期待されています。

■LHC(大型ハドロン衝突型加速器)を改造

LHCは、通常地球上では不可能なほどの高エネルギーを素粒子に与えるが可能な実験施設で、宇宙の謎を解き明かすために作られました。ヒッグス粒子とみられる新しい粒子を発見するなど、新聞やテレビのニュースでも取り上げられたことがあることから、少なくともLHCの名前を聞いたことがあるという読者は多いと思います。今年亡くなられた理論物理学者スティーブン・ホーキング氏が、ヒッグス粒子の発見により最終的に「宇宙が崩壊する」と警告したことで、知った方もいるかもしれません。

LHCで加速させる対象として、中性の鉛原子や水素ガスがよく使用されます。しかし、これらの原子は加速器の中に入る前にある金属箔を通過するときに、電子を失ってしまいます。そこで、LHCのエンジニア、Schaumann氏率いるチームは、金属箔の幅を調節することで、従来の方法では失われていた電子が1つ残るようにしました。 そうして、原子の状態を維持したままの鉛原子を、LHCで加速させることに成功しました。

Schaumann氏はプレスリリースで、「私たちはCERNの研究プログラムとインフラストラクチャを拡大するための新しいアイデアを探しています。まず、何が可能なのか研究することが、最初の一歩です。」と述べています。

続きはソースで 

https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2018/08/06/20180806_lhc_atom-w960.jpg
https://www.gizmodo.jp/2018/08/cern-accelerated-atoms-in-the-lhc.html
ダウンロード (3)


引用元: 【物理学】CERNの大型ハドロン衝突型加速器がはじめて、「原子」を加速させることに成功![08/08]

CERNの大型ハドロン衝突型加速器がはじめて、「原子」を加速させることに成功!の続きを読む

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1: 2018/07/18(水) 20:39:53.24 ID:CAP_USER
本格的な廃炉作業が始まる高速増殖炉「もんじゅ」について、原子力規制委員会の更田委員長は、原子炉などから冷却用のプールに移す使用済み核燃料は、安全上の観点から専用の容器に入れて空気で冷やす「乾式貯蔵」で保管すべきだという考えを示しました。

福井県にある「もんじゅ」では、一般の原発とは異なるMOX燃料と呼ばれる核燃料が使われ、今月下旬から原子炉などにある燃料530体を冷却用のプールに移す作業が始まる計画です。

プールに移されたあとの使用済み核燃料について、規制委員会の更田豊志委員長は18日の記者会見で、
使用済みのMOX燃料からプルトニウムなどを取り出すために必要な再処理施設が国内にはないことを指摘し、「海外に再処理を委託するほうがはるかに現実的な方策だ」と述べました。

続きはソースで

http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/11/11030409/02.gif
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20180718/K10011538471_1807181812_1807181820_01_02.jpg

NHKニュース
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20180718/k10011538471000.html
ダウンロード (1)


引用元: 【高速増殖炉もんじゅ】原子力規制委員長 もんじゅ核燃料「乾式貯蔵すべきだ」[07/18]

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1: 2018/07/16(月) 21:04:23.66 ID:CAP_USER
ニュートリノとは、太陽などで起きる核融合反応や超新星爆発などから発生する素粒子です。
そのニュートリノを観測するための観測所が南極のアムンゼン・スコット基地の地下には存在しているのですが、同観測所で2017年9月に観測されたニュートリノが、「39億光年先のブラックホールから飛来したもの」だったことが判明しました。

Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert | Science
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/11/science.aat2890

The IceCube Neutrino Detector at the South Pole Hits Paydirt - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/astrophysics/the-icecube-neutrino-detector-at-the-south-pole-hits-paydirt

ニュートリノは他の物質と反応しにくいため、非常に観測が難しい素粒子であることが知られており、大規模な観測施設でのみ検知することが可能です。
ニュートリノを観測するために作られたアイスキューブ・ニュートリノ観測所では、面積が1平方kmを超える正六角形の範囲を持つ南極の氷に、圧力をかけた熱水ドリルで深さ2450mの穴を86個垂直に掘り、60個の光学センサーモジュールが搭載された細い棒を差し込んであります。
光学モジュールは棒に対して17m間隔で搭載されており、氷の表面から地下1450m~2450mの範囲に全てのモジュールが配置されるように調整されているとのこと。

その後、穴の中の水が再び凍って元通りの氷になれば、巨大な氷と一体となった立体型の観測所ができあがります。
光学モジュールは圧力に耐えられるように、バスケットボール大のホウケイ酸ガラスに封入されており、中にはデータを送信するための集積回路・電源・磁気シールドなどが内蔵されています。

ニュートリノが透明な氷の中の原子に衝突すると、ミュー粒子という電子よりも重い素粒子が放出されます。
光は氷の中で真空中と比較して24%遅い速度で進むため、氷の中で放出されたミュー粒子は氷の中を進む光よりも速く移動するとのこと。
局所的に光速を超えるスピードで粒子が移動すると、チェレンコフ光という青い光が生じます。
アイスキューブ・ニュートリノ観測所の光学モジュールは、このチェレンコフ光を検出することができる施設となっています。

アイスキューブ・ニュートリノ観測所では、ニュートリノによる反応を検知するとアラートを発し、世界中の科学者がニュートリノの発生源を探るように周知されています。
もっとも、ニュートリノが原子と衝突することは非常にまれであり、研究者らが寿命を迎えるまでにほんのわずかなチャンスを逃さないようにと、アイスキューブ・ニュートリノ観測所が設置されたわけです。チェレンコフ光は氷中の気泡によって発散してしまうため、アイスキューブを構成する光学モジュールは圧力がかかり、氷から気泡が閉め出される地下に埋められているのです。
https://i.gzn.jp/img/2018/07/13/south-pole-icecube-neutrino-detector/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180713-south-pole-icecube-neutrino-detector/

続きはソースで
ダウンロード (2)


引用元: 【物理学】南極地下で観測されたニュートリノが39億光年先のブラックホールから飛来したものと判明[07/13]

南極地下で観測されたニュートリノが39億光年先のブラックホールから飛来したものと判明の続きを読む

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1: 2018/07/10(火) 13:10:41.46 ID:CAP_USER
ドイツのフランクフルト大学とFrankfurt Institute for Advanced Studies(FIAS)の研究チームは、中性子星の半径がとり得る値の範囲を12~13.5kmの間に絞り込むことができたと発表した。
数値の見積もりには連星中性子星の合体に由来する重力波の観測データを利用した。
研究論文は「Physical Review Letters」に掲載された。

中性子星の半径を測定長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12~13.5kmの間に絞り込んだ。
画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある (出所:フランクフルト大学)中性子星は、太陽よりもやや質量の大きな恒星が寿命を迎えたときに形成される超高密度天体であると考えられている。

年老いた恒星が核融合反応に必要な元素を使い尽くすと、核融合エネルギーによる膨張と重力による凝縮のバランスが崩れ、超新星爆発などをともなう重力崩壊が起こる。恒星の中心部には、重力崩壊によって落ち込んだ物質が集中し、主に中性子から構成された超高密度のコアが形成される。

量子力学によれば、フェルミ粒子である中性子には、パウリの排他律から複数の粒子が同一の状態を取れないという性質がある。
このため、粒子が取りうる状態の数が少なくなる超高密度状態においては、エネルギーがそれ以上低くなることができない「中性子縮退」が起こると考えられている。

続きはソースで

■長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12~13.5kmの間に絞り込んだ。
画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある
https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/
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引用元: 【天文学/物理学】中性子星のサイズは半径12~13.5km - 重力波の観測データから推定[07/06]

中性子星のサイズは半径12~13.5km - 重力波の観測データから推定の続きを読む

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1: 2018/06/22(金) 00:24:58.82 ID:CAP_USER
2018年06月21日 07時44分

狙った遺伝子を改変する「ゲノム編集」技術を活用し、芽などに毒を含まないジャガイモの商用化につながる手法を理化学研究所や大阪大などのチームが開発した。来年度にも野外での試験栽培を始め、5年以内の商用化を目指す。広島市で開かれた日本ゲノム編集学会で20日、発表した。

ゲノム編集による品種改良は、人工的に作った外来遺伝子を細胞核に導入し、作物の遺伝子を改変する手法が主流だ。

続きはソースで

http://www.yomiuri.co.jp/science/20180621-OYT1T50022.html
ダウンロード (2)


引用元: 【遺伝子】ジャガイモの芽、ゲノム編集で無毒に…阪大など

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1: 2018/06/26(火) 17:54:42.45 ID:CAP_USER
マックスプランク・プラズマ物理学研究所が開発するヘリカル型核融合実験炉「Wendelstein 7-X(ヴェンデルシュタイン7-X)」が、より高温でより高密度のプラズマ生成し、より長いパルス長を実現した点でテラレーター型核融合炉の世界記録を達成しました。
究極の発電技術である核融合発電の実現に向けて、とても良好なスタートを切ったとのことです。

Magnetic configuration effects on the Wendelstein 7-X stellarator | Nature Physics
https://www.nature.com/articles/s41567-018-0141-9

Wendelstein 7-X achieves world record | Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
http://www.ipp.mpg.de/4413312/04_18

2015年・2016年の最初の試験フェーズを経た後、ヴェンデルシュタイン7-Xのプラズマ容器の内壁に「グラファイトタイル」による保護壁が設置されました。
この被膜によって、より高温で長時間のプラズマ放電が可能になりました。
タイルで覆われた内壁はねじれ構造を持つことで、プラズマリングの端の衝突を避けることで保護力が高まっているとのこと。

初期フェーズでは最大6秒だったパルス長は、現時点で最大26秒にまで延長されており、75メガジュールの熱エネルギーをプラズマに供給できているとのこと。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/06/26/wendelstein-7-x-world-record/a02_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/06/26/wendelstein-7-x-world-record/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/06/26/wendelstein-7-x-world-record/a01_m.jpg

GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20180626-wendelstein-7-x-world-record/
ダウンロード (3)


引用元: 【物理学】核融合実験炉「ヴェンデルシュタイン 7-X」が高温・高密度プラズマの世界記録を達成[06/26]

核融合実験炉「ヴェンデルシュタイン 7-X」が高温・高密度プラズマの世界記録を達成の続きを読む
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