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Study of a thundercloud gamma-ray production model via multiple detectors

Research Project

Project/Area Number 24740183
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

TSUCHIYA Harufumi  独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 客員研究員 (70415230)

Research Collaborator ENOTO Teruaki  独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 訪問研究員 (20748123)
UMEMOTO Daigo  東京大学, 大学院理学系研究科, D2
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2014: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords粒子加速 / 雷 / 雷雲 / ガンマ線 / ガンマ線測定 / 放射線観測 / ガンマ線観測 / 宇宙線
Outline of Final Research Achievements

Gamma rays derived from winter thunderstorms have been observed at the coastal area of the Japan Sea. Gamma-Ray Observations of Winter Thunderclouds (GROWTH) experiment has successfully operated gamma-ray measurement at the Kashiwazaki-Kariwa nuclear power plant, revealing that lightning and thunderclouds can accelerate electrons to 10 MeV or higher. The present study installed a new detector consisting of BGO scintillators, increased the number of gamma-ray events to be detected. In addition, GROWTH for the first time observed 511 keV annihilation lines lasting around 60 s, implying that thunderclouds may produce a large flux of positrons.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Surrounding material effect on measurement of thunderstorm-related neutrons2014

    • Author(s)
      H. Tsuchiya
    • Journal Title

      Astroparticle Physics

      Volume: 57-58 Pages: 33-38

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2014.03.009

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hardening and Termination of Long-Duration Gamma Rays Detected Prior to Lightning2013

    • Author(s)
      H. Tsuchiya, T. Enoto, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letter

      Volume: 111 Issue: 1 Pages: 0150011-4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.015001

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] GROWTH実験1:2014年末に新規設置した雷雲ガンマ線検出器と初期成果2015

    • Author(s)
      楳本大悟, 土屋晴文, 湯浅孝行, 中澤知洋, 榎戸輝揚, 古田禄大, 山田真也, 牧島一夫
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] GROWTH実験2:2014-2015冬に観測された雷由来ガンマ線の詳細解析2015

    • Author(s)
      古田禄大, 楳本大悟, 土屋晴文, 湯浅孝行, 中澤知洋, 榎戸輝揚, 山田真也, 牧島一夫
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] GROWTH実験の最前線 2012年に検出された対消滅線について2014

    • Author(s)
      楳本大悟, 土屋晴文, 榎戸輝揚, 湯浅孝行, 山田真也, 中澤知洋, 牧島一夫
    • Organizer
      宇宙線研究所共同利用研究会「次の10年の宇宙線研究」
    • Place of Presentation
      東京大学宇宙線研究所
    • Year and Date
      2014-11-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 雷や雷雲での粒子加速と高エネルギー現象 - GROWTHや高山観測 -2014

    • Author(s)
      土屋晴文
    • Organizer
      宇宙線研究所共同利用研究会「次の10年の宇宙線研究」
    • Place of Presentation
      東京大学宇宙線研究所
    • Year and Date
      2014-11-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] GROWTH実験で2012年に検出された北陸冬季雷雲からの対消滅線2014

    • Author(s)
      楳本大悟, 土屋晴文, 榎戸輝揚, 湯浅孝行, 山田真也, 中澤知洋, 牧島一夫
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学
    • Year and Date
      2014-10-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 2012年中における日本海沿岸の冬季雷雲からのガンマ線観測

    • Author(s)
      楳本大悟, 土屋晴文, 榎戸輝揚, 山田真也, 湯浅孝行, 川原田円, 北口貴雄, 中澤知洋,国分紀秀, 岩田憲一, 加藤博,岡野眞治, 玉川徹, 牧島一夫
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Observations of radiation bursts from winter thunderclouds and lightning over the Japan sea coast

    • Author(s)
      D. Umemoto, H. Tsuchiya T. Enoto, S. Yamada, T. Yuasa, M. Kawaharada, T. Kitaguchi, K. Nakazawa, M. Kokubun, K. Iwata, H. Kato, M. Okano, T. Tamagawa, K. Makishima
    • Organizer
      AGU 2013 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(USA)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 2012年以降の日本海沿岸の冬季雷雲からの粒子線観測

    • Author(s)
      楳本大悟,土屋晴文,榎戸輝揚,山田真也,湯浅孝行,川原田円, 北口貴雄,中澤知洋,国分紀秀,岩田憲一,加藤博,岡野眞治,玉川徹,牧島一夫
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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