2020 Fiscal Year Annual Research Report
ガンマ線と電波の同時マッピング観測で挑む雷が起こす光核反応の物理
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19H00683
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
榎戸 輝揚 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 理研白眉研究チームリーダー (20748123)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 健志 近畿大学, 理工学部, 教授 (60403169)
鴨川 仁 静岡県立大学, その他部局等, 特任准教授 (00329111)
小野 英理 京都大学, 学術情報メディアセンター, 特定講師 (80827460)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高エネルギー大気物理学 / 雷雲プロジェクト / GROWTH / 光核反応 / 雷放電 / シチズンサイエンス / 放射線計測 / レーダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 2017 年に明らかになった雷放電で発生する光核反応に関する観測、理論解釈が進展した。GSO シンチレータによる光核反応で生成された中性子の検出を報告した(Wada et al., Physical Review D, 2020)。また、核反応プロセスを丁寧に検証した理論および観測との比較の２本の論文が出版された（Wada et al., Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2020）。
(2) 本予算で雇用された研究員による理論モデルの構築とシミュレーション研究が進んでいる。そのひとつの成果として、光核反応で発生した陽電子が、雷雲ガンマ線（gamma-ray glow)の発生源になるかを調べた研究を出版できた (Diniz et al.,
Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2021)。
(3) これまでに構築した観測システムのまとめ論文を出版した(Yuasa et al., Progress of Theoretical and Experimental Physics,2020)。観測は引き続いて行われており、2020年度の冬季にも雷雲からのガンマ線が確認できている。さらに、シチズンサイエンスによる多地点観測網の構築のための、可搬型検出器コガモ(Compact Gamma-ray Monitor, CoGaMo)の大量生産を行った。電波観測については、サンプリングレートとノイズ耐性を高めを安定した連続観測を可能とした。
(4) アウトリーチ活動として、2020年11月27日の理化学研究所の理研DAYイベント「研究者と話そう!~みんなで探る雷の不思議~」や、NHKサイエンスZERO「超巨大雷スーパーボルト!謎の“対消滅”を追え」 に出演した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
・理論および観測に関する論文を５本も出版することができ、光核反応の理解が深まった。
・多地点観測網の構築に向けて、可搬型の放射線検出器コガモの大量生産を計画通り行えた。
・NHKサイエンスＺＥＲＯや、Nature 誌での特集記事など、アウトリーチ活動も活発に行えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) これまでの観測サイトはメンテナンスしつつ観測体制を維持するとともに、シチズンサイエンスでの多地点観測網の拡充を行う。LF電波観測局を連続的に観測運用する。電場測定についても整備を進める。
(2) 雷活動の高エネルギー大気物理現象に関わる理論モデルの構築について、2021年度は集中的に進める。
(3) 高エネルギー大気物理現象に関するアウトリーチ活動も積極的に推進する。
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[Presentation] 雷雲電場における粒子加速と宇宙線シャワーへの影響の観測的研究2021
Author(s)
榎戸輝揚, 和田有希, Gabriel Diniz, 沼澤正樹, 加藤陽, 中澤知洋, 久富富平, 辻結菜, 一方井祐子, 三宅晶子, 土屋晴文, 湯浅孝行, 高垣徹, 森本健志, 中村佳敬, 鴨川仁, 佐藤陽祐, 篠田太郎, 小野英理
Organizer
東京大学宇宙線研究所・2020年度共同利用成果報告会
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[Presentation] Thunder Cloud Project : Ground-based multipoint radiation measurement campaign of high-energy atmospheric phenomena2020
Author(s)
Teruaki Enoto, Yuuki Wada, Takayuki Yuasa, Yuko Ikkatai, Kazuhiro Nakazawa, Shohei Hisadomi, Yuna Tsuji, Harufumi Tsuchiya, Takeshi Morimoto, Yoshitaka Nakamura, Masashi Kamogawa, Yousuke Sato
Organizer
the JpGU-AGU Joint Meeting 2020
Int'l Joint Research
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[Presentation] Thundercloud Project: Citizen Science Observation Campaign of High-energy Atmospheric Phenomena from Lightning and Thunderstorms in Japan2020
Author(s)
Teruaki Enoto, Yuuki Wada, Takayuki Yuasa, Yuko Ikkatai,Shohei Hisadomi, Yuna Tsuji, Kazuhiro Nakazawa, Gabriel Sousa Diniz, Harufumi Tsuchiya, Takeshi Morimoto, Yoshitaka Nakamura, Masashi Kamogawa, Yousuke Sato
Organizer
American Geophysical Union - Fall Meeting 2020
Int'l Joint Research
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