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陽子

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1: 2018/04/05(木) 12:01:32.70 ID:CAP_USER
インペリアル・カレッジ・ロンドン(ICL)などの英国研究チームは、光が相互作用して物質化する「ブライト-ホイーラー過程」と呼ばれる現象を実証するための実験を開始すると発表した。

ブライト-ホイーラー過程は、1934年に物理学者グレゴリー・ブライトとジョン・ホイーラーによって予想された物理現象であり、2個の光子が高エネルギーで衝突することによって物質粒子である電子と陽電子が1個ずつ生成される。

光子の衝突エネルギーを極めて高くする必要があるために、これまでは、ブライト-ホイーラー過程を実験的に確かめることは不可能であると考えられてきた。
しかし、2014年になってから、核融合の研究で使われている高出力レーザーを利用することによって
既存の技術でも実験を実現できるというアイデアが提案された。
今回の研究は、このアイデアにもとづいて実際の実験装置を組み上げて、ブライト-ホイーラー過程の実証を目指して行われたもの。

2014年に提案された実験方法では、まず第1段階として、超高強度のレーザーを用いて、電子を光速近くまで加速する。
すると、この電子を金平板に衝突させることによって可視光の10億倍という高エネルギーの光子ビームを生成する。

第2段階では、金の微小空洞の内部表面に高エネルギーのレーザーを照射して、熱放射場を発生させる。
この熱放射場からは恒星が光を発するのと同じように光が放射される。

次に、第1段階の高エネルギー光子ビームを、第2段階の金空洞の中心部に向けて打ち込む。

続きはソースで

画像:ブライト-ホイーラー過程を検証するための実験装置。高エネルギーのレーザービーム2本を衝突させて光子から電子と陽電子を生成させる (出所:ICL)
https://news.mynavi.jp/article/20180402-610233/images/001.jpg
画像:実験用チャンバの光学系 (出所:ICL)
https://news.mynavi.jp/article/20180402-610233/images/002.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180402-610233/
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引用元: 【物理学】光を物質化する実験開始 - 「ブライト-ホイーラー過程」を実証へ[04/02]

光を物質化する実験開始 - 「ブライト-ホイーラー過程」を実証への続きを読む

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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: 2018/01/19(金) 05:53:30.86 ID:CAP_USER.net
中央社会保険医療協議会(中医協)は17日、がんへの特殊な放射線治療「粒子線治療」の保険適用を前立腺がんなどにも拡大することを承認した。
4月から保険が使えるようになる。

 粒子線治療は、陽子線や重粒子線という放射線を当てて、がん細胞に集中的にダメージを与える。

 新たに保険適用されるのは、転移がない前立腺がんと、頭頸部とうけいぶ がん( 口腔こうくう ・咽喉頭の 扁平へんぺい 上皮がんを除く)に対する陽子線と重粒子線の治療のほか・・・

続きはソースで

ヨミドクター(読売新聞)
https://yomidr.yomiuri.co.jp/article/20180118-OYTET50012/
images


引用元: 【医学】「粒子線治療」保険適用、前立腺がんなどにも拡大…中医協が承認

「粒子線治療」保険適用、前立腺がんなどにも拡大…中医協が承認の続きを読む

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1: 2017/11/18(土) 22:15:45.00 ID:CAP_USER
理化学研究所(理研)は、重イオン加速器施設「RIビームファクトリー(RIBF)」を用いて、陽子過剰な新同位元素である「ルビジウム-72(72Rb)」と「ジルコニウム-77(77Zr)」を発見し、核図表において72Rbが天橋立のような構造を作っていることを明らかにしたと発表した。

同成果は、理研仁科加速器研究センター実験装置運転・維持管理室の鈴木宏協力 研究員、櫻井RI物理研究室の西村俊二 先任研究員、櫻井博儀 主任研究員らを中心とする国際共同研究グループによるもの。
詳細は米国の科学雑誌「Physical Review Letters」オンライン版に掲載された。

原子核の性質は、陽子数と中性子数の組み合わせで決まり、対相関という機構により、陽子数または中性子数が偶数のときに安定性が増す。これを反映し、原子核を陽子と中性子の数で分類した核図表において、陽子をこれ以上付け加えられない境界である陽子ドリップラインは、陽子数が偶数の核では出っ張り奇数の核では引っ込むような、ギザギザした形をしている。陽子数が37のRb同位体では、38のストロンチウム(Sr)同位体と36のクリプトン(Kr)同位体が作る「岬」に挟まれた「入江」になっている。

続きはソースで

画像:研究の対象核付近の核図表 (出所:理化学研究所Webサイト)
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/17/195/images/001.jpg

マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/17/195/
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引用元: 【化学/理研】新たな同位元素「ルビジウム-72」を発見

【理研】新たな同位元素「ルビジウム-72」を発見の続きを読む

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1: 2017/11/05(日) 15:57:12.27 ID:CAP_USER
宇宙空間で推進力を得る次世代の技術として、太陽風の荷電粒子を利用する「エレクトリックセイル(電気帆)」への関心が次第に高まっている。
すでに実証済みの「太陽帆」とは異なる技術で、いまだ宇宙での実績はないが、米航空宇宙局(NASA)のプロジェクトにも採用されるなど、
実現する日が近づきつつあるようだ。

〈エレクトリックセイルの仕組み〉

太陽は荷電粒子(主に電子と陽子)を絶えず放出しており、この荷電粒子の連続的な流れが太陽風と呼ばれる。
エレクトリックセイルは、回転する多数の長いワイヤーを帯電させ、太陽風に対して正の電位に保つことで、太陽風の陽子と反発して推進力が生み出される。

太陽風の圧力は極めて小さいため、推進に必要な電位を得るにはワイヤーを長く伸ばす必要がある。
そこで、毛髪より細い25ミクロン(毛髪は約50〜100ミクロン)のワイヤーを20kmも伸ばすシステムが構想されている。

〈従来の太陽帆との違い〉

いっぽうの太陽帆は、太陽が発する光子(光を構成する素粒子)を薄膜に反射させ、光の入射方向と逆向きの力を発生させて推進力を得る。
薄膜に生じる力は帆の面積と光圧力に比例するため、十分な推進力を得るためには薄膜の面積を大きくする必要がある。

また、光圧力は光源からの距離の二乗に反比例するため、太陽からの距離が離れるほど、加速が弱まっていく。
これに対し、太陽風の届く範囲(太陽圏)の中では荷電粒子の量が一定しているため、エレクトリックセイルは一定の加速を維持できるメリットがある。

続きはソースで

画像:太陽風の荷電粒子を利用する推進システム「エレクトリックセイル(電気帆)」 Credit: NASA
http://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2017/11/HERTS-thumb-720xauto.jpg

関連動画:
Heliopause Electrostatic Rapid Transit System
https://youtu.be/xuqYvEcgJsA



ニューズウィーク日本版
http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/11/50-16.php
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】太陽風の荷電粒子を受け推進する「電気帆」:50機で小惑星群を探査する構想も

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1: 2017/08/05(土) 08:41:25.96 ID:CAP_USER
宇宙の謎に迫る
世界最先端の
“すごい実験”
~究極の物の“中身”、素粒子を知る~
素粒子物理学者・多田将 さん

茨城県東海村。太平洋を臨むこの小さな村に、高エネルギー加速器研究機構と日本原子力開発研究機構が共同運営する、世界最先端の大強度陽子加速施設、J-PARCはある。なかでも、日本に3度ノーベル賞をもたらした素粒子物理学の分野で、誰にもマネのできない“すごい実験”を行っているのが、ニュートリノ実験施設だ。
多田将さんは、この施設を設計した素粒子物理学者で、宇宙の謎に迫る壮大な実験を積み重ねている。
金髪に迷彩服姿という外見もさることながら、わかりやすい語り口で年間30回もの講演をこなしたり、実験施設をイチから設計するなど、その仕事ぶりも型破りだ。「好き嫌いでは生きてこなかったからでしょうね」――プロフェッショナルに徹する多田さんの人生哲学に迫った。
取材・文:高松夕佳/写真:仲田絵美/編集:川村庸子

世紀の大発見を目指して

「素粒子物理学」というと、とてつもなく難しく感じてしまうのですが、そもそも「素粒子」って何ですか?

多田 素粒子とは、自然界に存在するものを分解していったときにこれ以上分割できない最も小さな粒子のことです。
自然界で最も大きなものは、宇宙です。人間が観測できる宇宙の大きさは、1,000,000,000,000,000,000,000,000,000(一千抒「じょ」)メートル。途方もない大きさですよね。これを扱うのは宇宙物理学です。我々の住む地球の直径は10,000,000メートル。この太陽系の星々を扱うのが惑星物理学です。
人間の大きさは約1メートル、その中の内臓は約0.1メートルで、これが医学の領域です。内臓を構成する細胞(0.00001メートル)は生物学、その細胞を形作る分子の大きさまでを扱うのが化学です。分子を分解してできるのが原子で、その中身の原子核は原子核物理学が扱います。
素粒子物理学はさらにその先、0.000000000000000001メートルよりも小さい素粒子を相手にする学問です。

続きはソースで

http://toshin-sekai.com/interview/20/
images


引用元: 【インタビュー】 宇宙の謎に迫る 世界最先端の “すごい実験” ~究極の物の“中身”、素粒子を知る~ 素粒子物理学者・多田将 さん [無断転載禁止]©2ch.net

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