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1: 2015/06/19(金) 19:02:17.88 ID:???.net
東北大など、強力X線の照射でナノクラスのプラズマが生成されることを発見 | マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2015/06/18/077/
超強力X線による極微小プラズマ生成を発見-X線自由... | プレスリリース | 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY-
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2015/06/press20150611-01.html
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20150611_01web.pdf

画像
http://n.mynv.jp/news/2015/06/18/077/images/011l.jpg
クラスターがナノプラズマ化する仕組みの概念図


東北大学は、原子のクラスターにX線自由電子レーザー(XFEL)施設「SACLA」から供給される強力なX線を照射すると、ナノメートルクラスの大きさのプラズマ(ナノプラズマ)を生成することを見出したと発表した。

同成果は、東北大学多元物質科学研究所の上田潔 教授、福澤宏宣 助教のグループ、京都大学大学院理学研究科の八尾誠 教授、永谷清信 助教のグループ、広島大学大学院理学研究科の和田真一 助教、理化学研究所 放射光科学総合研究センターXFEL研究開発部門ビームライン研究開発グループの矢橋牧名グループディレクター、高輝度光科学研究センターXFEL利用研究推進室先端光源利用研究グループ実験技術開発チームの登野健介チームリーダーらによるもの。詳細は、英国の科学雑誌「Scientific Reports」に掲載された。

強力なX線と物質との相互作用はこれまで研究されていなかった。そこで今回、研究グループは、そうした強力なX線と物質との相互作用の解明に向け、原子の集合体である原子クラスターを試料として、XFEL照射によりどのような応答を示すかを調べたという。

これまで、X線を原子クラスターに照射すると、クラスターを構成する原子の深い内殻軌道から電子が放出され、原子はエネルギーが高く不安定な原子イオンになるが、比較的浅い軌道の電子を放出することで安定化し、多価原子イオンになることが知られていた。また、SACLAのような強力なX線パルスを照射した場合、単一クラスター内の複数の原子においてこのような過程が起こり、たくさんの電子が放出され、この過程が進行していくと、時間的に遅れて原子から飛び出した電子のうち、エネルギーが低い電子は正の電荷に引き寄せられてクラスターからは飛び出せなくなっていくことから、微小空間内に正の電荷と負の電荷が混在するナノプラズマが生成することが予想されていた。

続きはソースで

ダウンロード (1)

引用元: 【物質科学】強力X線の照射でナノクラスのプラズマが生成されることを発見 東北大など

強力X線の照射でナノクラスのプラズマが生成されることを発見 東北大などの続きを読む

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1: 2015/04/19(日) 18:01:46.98 ID:???*.net
2014年に世界中で廃棄されたコンピューターや携帯電話、家庭用電子機器など、有害物質を含むことが問題となっている「電子ごみ」の量が推計4180万トンに上り、毎年増加傾向にあるとの調査報告書を国連大学のグループが19日、発表した。18年には5千万トンに達するとみられる。

 約180の国と地域ごとに発生量を詳細に調べた初めての研究だとされ、日本は220万トンで、米国の707万トン、中国の603万トンに次ぐ世界で3番目の多さだった。

続きはソースで

no title


(共同通信)

http://www.okinawatimes.co.jp/article.php?id=112292

引用元: 【社会】電子ごみ、14年は4千万トン超 日本は世界3位、有害物質懸念

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1: 2015/04/13(月) 23:54:08.43 ID:???.net
2015年4月13日ニュース「周期律表のパズル一つ解明」 | SciencePortal
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2015/04/20150413_01.html


原子番号103の元素「ローレンシウム」の一番外側にある電子が極めて緩く結合していることを、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構などの国際共同研究チームが初めて確かめた。
この論文を掲載した英科学誌ネイチャー最新号は、ローレンシウムのイオン化エネルギーが横に並んだ元素群に比べ低いことを示す元素周期律表の立体的イラストを表紙に掲げ、研究成果の意義を強調している。

この研究成果は、日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センターの重元素核科学研究グループ 佐藤哲也(さとう せつや)研究員、浅井雅人(あさい まさと)研究主幹、塚田和明(つかだかずあき)研究主幹、永目諭一郎(ながめ ゆいちろう)副センター長らの研究グループが、ドイツ・マインツ大学、欧州合同原子核研究所(CERN)などと行った国際共同研究によって得られた。実験に用いられたのは、同機構原子力科学研究所のタンデム加速器実験施設。タンデム加速器で合成された半減期わずか27秒の短寿命同位体ローレンシウム256のイオン化・質量分離に成功、このデータからローレンシウムのイオン化エネルギーの値を初めて導き出した。

ローレンシウムは、アクチノイドと呼ばれる原子番号89から103までの元素群の中で最も重い元素。アクチノイドは、米国の化学者、グレン・シーボーグが命名者で、属する元素発見のほとんどにシーボーグが関わっている。ローレンシウムの半減期は非常に短いため、化学的・物理的性質は分からないことが多い。

続きはソースで

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別ソース
ASCII.jp:世界初、半減期27秒のローレンシウムの化学的性質を実験で確認
http://ascii.jp/elem/000/000/998/998740/
http://ascii.jp/elem/000/000/998/998737/Lr01_588x.jpg
http://ascii.jp/elem/000/000/998/998741/01_800x.jpg
http://ascii.jp/elem/000/000/998/998738/Lr02_800x.jpg

引用元: 【物理化学】ローレンシウムの一番外側にある電子が極めて緩く結合していることを確認 周期律表のパズル一つ解明

ローレンシウムの一番外側にある電子が極めて緩く結合していることを確認 周期律表のパズル一つ解明の続きを読む

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1: 2015/04/09(木) 00:32:41.92 ID:???.net
掲載日:2015年4月8日
http://www.gifu-np.co.jp/news/kennai/20150408/201504080928_24680.shtml

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◆イオン7000万度、電子8800万度同時達成 

 核融合発電の基礎研究を行っている自然科学研究機構・核融合科学研究所(土岐市下石町)は7日、世界最大の超伝導プラズマ閉じ込め実験装置「大型ヘリカル装置」を使った昨年度の実験で、原子を構成する原子核(イオン)温度が7千万度で、電子温度が8800万度を同時に達成した高温プラズマの生成に成功した、と発表した。同装置での最終目標値となる1立方センチ当たり20兆個の密度での電子温度1億2千万度も、ほぼ達成した。8~10日に同所で行われる成果報告会で発表する。

 核融合には、プラズマ性能で高温と高密度が必須条件。同装置では、今までにイオン温度9400万度、電子温度1億5千万度(いずれも同10兆個の密度)をそれぞれ最高値で記録しているが、二つとも異なる実験条件で別々に達成したものだった。

 同時達成では、イオン温度7千万度、電子温度6700万度という2013年度の記録を更新した。

続きはソースで

<画像>
イオン温度7千万度、電子温度8800万度を同時に達成した瞬間の大型ヘリカル装置内部。
プラズマの端が白く点灯している=今年1月13日、土岐市下石町、核融合科学研究所(同所提供)
http://www.gifu-np.co.jp/news/kennai/20150408/201504080928_24680.jpg

<参照>
プレスリリース / 自然科学研究機構 核融合科学研究所
http://www.nifs.ac.jp/press/150407.html

引用元: 【原子核物理】高温プラズマ生成に成功 核融合科学研究所

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1: 2015/03/17(火) 00:21:24.46 ID:???.net
掲載日:2015年3月16日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/16/044/

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 東北大学と大阪大学の研究グループは、従来の物質とは全く異なる新しい状態をもつトポロジカル絶縁体と普通の金属を接合させることによって、普通の金属にトポロジカルな性質を付与する「トポロジカル近接効果」という新しい現象を発見し、質量のない高速のディラック電子をトポロジカル絶縁体の外に取り出すことに成功したと発表した。

 同研究グループは、東北大学大学院理学研究科の佐藤宇史准教授、同原子分子材料科学高等研究機構の高橋隆教授、大阪大学産業科学研究所の小口多美夫教授、および同研究所の安藤陽一教授らが参加。同成果は、次世代省エネルギー電子機器を支えるスピントロ二クス材料技術とその産業化に大きく貢献することが期待される。

 今回の開発で、東北大学と大阪大学の共同研究グループは、2010年に同グループが発見したTlBiSe2(Tl:タリウム、Bi:ビスマス、Se:セレン)というトポロジカル絶縁体の上に、2原子層のBi超薄膜を接合し、スピン分解光電子分光という手法を用いて、ディラック錐とBi超薄膜のエネルギー状態を高精度で調べた。その結果、Bi超薄膜によってディラック錐のエネルギー状態が劇的な影響を受け、もともとトポロジカル絶縁体の表面に局在していたディラック電子がBi側に移動する「トポロジカル近接効果」が起こっていることを初めて突き止めました。

続きはソースで

<参照>
普通の金属にトポロジカルな性質を付与することに成功 | AIMR
http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2015/20150313_000544.html

Topological proximity effect in a topological insulator hybrid : Nature Communications : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/ncomms/2015/150312/ncomms7547/full/ncomms7547.html

引用元: 【材料物性】東北大など、普通の金属にトポロジカルな性質を付与することに成功

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1: 2015/03/12(木) 02:30:13.09 ID:???.net
掲載日:2015年3月11日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/11/131/

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 極めて強力なレーザー光で、電子をまとわない「裸」イオン状態の鉄の原子核を作り出し、その原子核を光の1/5の速さに一気に加速することに、日本原子力研究開発機構量子ビーム応用研究センター(京都府木津川市)の西内満美子(にしうち まみこ)研究副主幹と榊泰直(さかき ひろなお)研究副主幹らが世界で初めて成功した。

 実験室内で生成できても短時間ですぐに壊れるため、取り出すことが難しい原子核の詳細な研究・分析に新しい道を開いた。既存の加速器技術と融合させて、物理学の新分野を開拓する画期的な成果といえる。神戸大学、九州大学、大阪大学、ロシア合同高温研究所との共同研究で、3月9日付の米物理学会誌Physics of Plasmasに発表した。

 強いレーザー光を物質に照射すると、物質中の原子は、瞬時にプラズマ化し、電子を全く持たない「裸」イオン状態か、「裸」イオンに近い状態になる。同時に、プラズマ中に生じる強い電場で、一気に加速されて物質から引き出されると考えられていた。しかし、実験例はなかった。今回、研究チームは、ポリイミド膜を用いた新型検出器と精密なX線分光を組み合わせて、電気の力で粒子を加速する大型の重元素加速器と同じように、光で「裸」の鉄原子核を加速して取り出すことができることを世界で初めて実証した。

 量子ビーム応用研究センターには、世界最高強度のレーザー光を瞬間的に発生できる装置がある。直径1ミクロン(1ミクロンは1000分の1ミリ)のごく狭い領域に、極めて短い時間、集中的にレーザー光を絞り込み、1兆キロワット近くのレーザーを出せるようになっている。研究グループはこのプラズマ光を薄膜に照射し、ほぼすべての電子がはぎ取られた鉄原子核の「裸」イオンがビームとなって飛び出してくるのを、5センチ離れた検出器で捉えた。この鉄原子核の速度は光速の1/5にまで達していたことも測定した。

 成功のポイントは、ここでしか出せない強力なレーザー光に加えて、薄膜標的(0.5%の鉄を含むアルミニウム薄膜)の設計、重いイオンの検出器導入、X線結晶分光器による鉄原子核の裸イオン状態の計測が有効だったという。重元素を加速するのには大型加速器が現在必要だが、このレーザー新技術は、非常に小さな領域からほぼ「裸」のイオンを高エネルギーに加速できるので、装置の小型化が実現する。

続きはソースで

<画像> 
図1. 鉄を仕込んだ標的に高い光強度のレーザーを照射し、ほぼ「裸」イオン状態の鉄の原子核を高エネルギーに加速して取り出した実験の概略。鉄の原子核のエネルギーは新型の固体飛跡検出器で計測し、その鉄イオンがほぼ「裸」イオン状態(原子核)であることはX線の検出器で確認した。(提供:日本原子力研究開発機構) 
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/11/131/images/001l.jpg 

図2. 重い原子核にのみ感度のある固体飛跡検出器の一種のポリイミド。a)ポリイミドの写真。実験では、7㎝四方の極薄フィルムを複数枚重ねて使用。b)ポリイミドの表面を顕微鏡で計測した様子。多くの黒い穴は鉄の原子核がポリイミドに打ち込まれてできた穴。c)表面の顕微鏡計測で、わかりやすいように鉄による黒い穴が少ない領域を拡大して表示。(提供:日本原子力研究開発機構) 
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/11/131/images/002l.jpg 

図3. X線結晶分光器で計測されたレーザー生成プラズマからのX線。鉄の原子核の周りに電子が1つと2つ存在するほぼ「裸」状態のイオンからの信号が計測された。(提供:日本原子力研究開発機構) 
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/11/131/images/003l.jpg 

<参照> 
光で鉄の原子核を一気に加速-光は天体現象や元素合成過程の解明に迫る新しい手段となるか?-|日本原子力研究開発機構:プレス発表 
http://www.jaea.go.jp/02/press2014/p15031001/
 

引用元: 【原子核物理】光で鉄の原子核を光速の1/5まで加速に成功 - JAEAなど

【すごい】光で鉄の原子核を光速の1/5まで加速に成功 - JAEAなどの続きを読む

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