冬空には天然の粒子加速器あり 40
ストーリー by yosuke
定点観測データは意外なところでも役に立つ 部門より
定点観測データは意外なところでも役に立つ 部門より
muon 曰く、
独立行政法人理化学研究所のプレスリリースによると、理化学研究所と東京大学の牧島一夫教授らのグループが新潟県柏崎刈羽原子力発電所の構内において、2007年1月7日の低気圧通過の際に、雷雲から落雷の前に10MeVのエネルギーをもったγ線が40秒間放射される様子を観察することに成功したとのことです。このガンマ線は、光速近くまで加速した雷雲中の電子が雷雲の下部で減速したときに発生していると結論づけました。研究成果はPhysical Review Letters(10月19日号)のオンライン版に掲載されます。
自然の力だけで粒子を高エネルギーに加速できるとはいやはや凄いですね
どうでも良い事ですが、リリース中にある｢ラドン娘核種｣を見て、擬人化娘のキャラ設定を想像したのは秘密です。
どうしてそんな名前に (スコア:4, おもしろおかしい)
検索してみると英語では radon daughters らしい。
どうして「ラドン娘」で止めておかなかったのか。
付け足すにしても「ラドン娘。」で十分じゃないか。
学者は余計なことばかりしてくれる。
大人なんか嫌いだ。
電撃制裁 (スコア:2, おもしろおかしい)
Re:どうしてそんな名前に (スコア:2, おもしろおかしい)
なぜか、「ラドン温泉」にいる掃除とかしてる『自称』「若いお姉さん」が思い浮かんだんだが………
ああ、なんか重そうな元素だな
Re:どうしてそんな名前に (スコア:1, すばらしい洞察)
ミュー粒子ってそんなにあれげかなぁ。画像にして説明して欲しい（笑
Re:どうしてそんな名前に (スコア:1)
Re:どうしてそんな名前に (スコア:0)
初タレコミだったのでうっかりつっこんでしまいました。今後のご活躍をワクテカしてお待ちしております。
Re:どうしてそんな名前に (スコア:1)
まぁ、タレコムとしたらこういうネタなのかな～と、なんとなくで初タレコミしたら採用されました。
またなにか適当なものがあったらチャレンジしてみようかな～
Re:どうしてそんな名前に (スコア:0)
ミューオン自体はそこらじゅうに降り注いでいるありふれた粒子だが 普通の人にとっては利用どころかその存在すら知らないわけで アレゲと言えばアレゲなのかもしれん。
粒子加速器っていうけど (スコア:1)
Re:粒子加速器っていうけど (スコア:2, 興味深い)
電位差というか, 電子なだれ [nifty.com]に加えてジグザグに走る稲妻の方向が変わるタイミングで放射されるみたいなので, 原理としてはSPring8 [spring8.or.jp]に代表される放射光に近いものらしいです.
一般向けの解説としては, 2年ほど前に「稲妻から出るX線を追え」 [nikkei-bookdirect.com]なんてものが出ています.
Re:粒子加速器っていうけど (スコア:2, 参考になる)
電子雪崩は総数を増幅するメカニズムですので，加速のメカニズムとは分けて考えた方が
良いのではないかと．
>ジグザグに走る稲妻の方向が変わるタイミングで放射されるみたいなので
放射光は加速度がある時（＝方向転換&加減速時）に出ますんで，ただ走っているだけでは
まあ出てきません．そして，加速時に(短波長の)光を出すためにはそれ以前に十分加速して
おかないといけないので，電位差による加速が重要です．
もとのコメントはタレこみの「自然の力だけで粒子を高エネルギーに加速できるとは」って
のに対応したものだと思いますので，それに対するコメントとしてはちょっと方向が
ずれてるかなあ，と思ってみたり．
Re:粒子加速器っていうけど (スコア:3, 興味深い)
ところがそうでもないらしいです.
雑誌記事の受け売りなので理解が間違っているかもしれませんが, まず雷における空中放電は乾燥した環境でよくおこる空気絶縁破壊による火花放電とは異なる機構によって起こると考えられています. 空気絶縁破壊による放電は電界の強度が300万V/mぐらい(静電気による1万Vの電位差が3mmぐらいまで近づくとパチッとなるわけです)にならないと発生しないのですが, 観測気球や飛行機, ロケットによる測定では20万V/mを越す電界が発生することは極めてまれらしいです. すなわちここには1桁のずれが存在するわけです.
ここで考えられたのが逃走絶縁破壊という機構で, 電子が高速, すなわち光速の2%以上, エネルギにして104eV以上ぐらいになると空気分子との衝突による減速が小さくなり, 長距離の電位差で加速することが可能になるというものです. この空気中であっても電子が光速に近いレベルまで加速されるってのがミソで, 真空に保たれたチャンバの中でなければ加速できない通常の加速器と大きく異なるところです.
問題はこの閾値となるエネルギを持つ電子が雷に成長するまでの量だけ発生するか? ということです. 初期のモデルでは宇宙線や放射性同位体の崩壊に原因をもとめましたが, これでは量が不十分だったそうです. 次に提唱されたモデルは局所的に強力な電界が発生して電子が加速されるというものでしたが, これでは空気絶縁破壊よりもさらに1桁上の電界強度が必要なため, あまり見込みが無いと思われました. 最後に出てきたのが最初の宇宙線や放射性同位体からの高速電子を種に電子なだれを起こして十分な量の高速電子を発生させるというものです. これだと実際に観測された程度の電界でも発生するらしいです.
このあたりの発生機構はガンマ線やX線の強度を測定すると分かるとのことですが, 実際の結果を見ると, どうもありえないと考えられてきた局所的な強電界による加速という線も捨てきれなくなってきたってこともあるみたいです. あるいはレーザープラズマ加速 [www.kek.jp]みたいな局所加速が天然でも起こっていると考えると, 面白くなってきそうです.
Re:粒子加速器っていうけど (スコア:1)
でもまさかこんなタイミングで発表しなくてはならなかったとか悩んだんだろうな？
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Re:粒子加速器っていうけど (スコア:4, 興味深い)
また正極性落雷の場合，負極性のものに比べて大きなエネルギーの落雷が多いことも知られています．
リンク先にも書いてあるようなスプライトなどを発生させるエネルギーの大きな正極性雷の発生にともなってガンマ線が生成されるとこは以前からいわれていて，いろいろな観測やシミュレーションが行われています．今回発表されたのは発生した方向をもとめているのが新しいところのなのでしょうかね?
Re:粒子加速器っていうけど (スコア:0)
Re:粒子加速器っていうけど (スコア:1)
雷の通り道？ (スコア:1)
レーザー誘雷成功の軌跡 [ilt.or.jp]みたいな実験もあるようだし。
Re:雷の通り道？ (スコア:1, 興味深い)
＞レーザー誘雷成功の軌跡みたいな実験もあるようだし。
レーザーの奴は、通った部分をプラズマ化(つまり電気的にプラスとマイナスが分離した状態)させて
電気を通りやすくするという話だったはずで
ガンマ線は電離作用は弱くパワー不足では？
太陽のエネルギーは凄い (スコア:1)
そう考えると、太陽熱エネルギーってすごいね。
こういう報告を聞くと、地球のエネルギー問題は最終的には太陽熱エネルギーですべて解決できる気がしてきます。
しもべは投稿を求める →スッポン放送局がくいつく →バンブラの新作が発売される
Re:太陽のエネルギーは凄い (スコア:0)
↓
植物を栽培する＋動物に食べさせる
↓
埋める
↓
数億年熟成
↓
燃料ゲット ＼(^0^)／
Re:太陽のエネルギーは凄い (スコア:1)
太陽に由来しないエネルギーって核分裂ぐらい？
あれは太陽系ができる前に蓄積されたエネルギーを解放してるはずだから。
Re:太陽のエネルギーは凄い (スコア:2, 参考になる)
大部分の地熱エネルギも太陽とは関係無いですね.
惑星生成時の重力圧縮によるものと, 放射性同位元素の崩壊によるものが元ですから.
Re:太陽のエネルギーは凄い (スコア:0)
大気がなければ月面のように太陽エネルギーをそのまま放射するだけ。
さらに木星あたりになると、太陽からの距離が遠くても自分の重力だけで
エネルギーが発生し、大気が対流する。
Re:太陽のエネルギーは凄い (スコア:0)
大気圏中の、たった10MeV程度のγ線より、 (スコア:1)
＃ マイナスイオンのほかに植木バサミも付いてさらにお得。
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蛍光灯内部のプラズマ温度は約1eV＝11600K。
天然レントゲン (スコア:0)
Re:天然レントゲン (スコア:2, 参考になる)
# というか感光板をどう用意したらいいんだか
# 歯科医から顎全体撮影用のX線感光フィルムを一枚譲ってもらうとかする?
# ちなみにラドン娘の宿敵はギャオス娘になるのだろーか?
オフトピばかりなのだがIDで
M-FalconSky (暑いか寒い)
Re:天然レントゲン (スコア:0)
ガンマ線とX線はものとしては同じですよ。
Re:天然レントゲン (スコア:2, 興味深い)
仮にそうだとしても、X線の発生機構で生まれるエネルギーには限界があるので、
ある程度、波長での区別はされると思います。
10MeVというと、γ線としても結構中堅どころなので(※)、X線と同じように扱えるかは微妙な気がします。
厚さ数mmのレントゲン用のフィルムぐらいなら、感光させずに通り抜けちゃいそうな気が…。
※：何となくイメージです。
Re:天然レントゲン (スコア:3, 参考になる)
SORから出てくる短波長放射光もX線と呼んでますし，同じメカニズムでよければいくらでも……
（ってもエネルギー密度が上がるんである程度以上は「光」になれず，限界はありますが）
#でも短波長側はγ線と呼ぶ人が多い気はする．X線と呼ぶ人もそれなりにいるけど．
Re:天然レントゲン (スコア:1)
その区分によると、これはX線だのー。
Re:天然レントゲン (スコア:0, オフトピック)
ガンマ線を遮蔽できる物質はどの辺の物で、どれくらい必要なんだろうか...
# もちろん放射線については素人なので、外しているかもしれませんけどもね。
M-FalconSky (暑いか寒い)
Re:天然レントゲン (スコア:4, 参考になる)
γ線とX線って，発見の経緯から違う発生源に対し違う名前が付けられたため，
必ずしもエネルギーの大小と完全な一致はしていません．
もともと放射性核種から電離性と透過力の違う何かが放射されていることがわかり，
これらがα線，β線と名付けられました．その後さらに透過性の高い何かも
発生していたことが判明，これは引き続きγ線と名付けられました．
一方，レントゲンは陰極線を調べている最中にそこから何かが放射されていることを
発見し，X線と名付けました．
このため，原子核反応から出てくる光子をγ線，その他のものから出てくるものを
X線と呼ぶ風習になっています．
ただ短波長側は結構混沌としていて，数MeV以上あたりから発生源にこだわらずγ線
と呼ぶ人もいれば，100MeVあたりまでいってもUltra HardとかExtremely HardなX-ray
と呼ぶ人もいます．もともとの流れから行けば，励起核から出てくるのがγ線，加速
電子などを元にしたものから出てくるのがX線というわけで，今回のはX線と呼んだ方が良い？
Re:天然レントゲン (スコア:0)
＞被写体を透過するかどうかも変るでしょう。
＞ガンマ線を遮蔽できる物質はどの辺の物で、どれくらい必要なんだろうか...
うん、だからその辺りの考察も含めて自由研究かなぁと思った。
# 撮影に成功する必要はないんですよ
Re:天然レントゲン (スコア:1)
いやその、落雷の危険性があるんじゃないかな？と。
(安全なぐらい離れていても映せるのかな？)
気象精霊 (スコア:0)
Re:気象精霊 (スコア:0)
癌とかは？ (スコア:0, 興味深い)
地表に到達する頃には大した強さではなくなってるとか？
Re:癌とかは？ (スコア:1, 興味深い)
#現在の理解では、ホルミシス的効果がある程度認められる場合と、ほとんど閾値無しで
#低線量においても害しか及ぼさない(とは言っても低線量なんで害もそれ相応に低く
#なりますが)場合など、障害の種類により応答が異なるようだ、と言われています。
Re:癌とかは？ (スコア:1)
もちろん、通常では影響を受ける程近くにいないので無関係ですが。
ということで、ガンについて言えばこんなものより、法令で禁止となっているものが違法に触れてないか気にすべきかと。効果(発ガン性)は立証済だし、日常接する機会も十分多い。アスベストや食物中の重金属なんかを気にしたらよろしくて？