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2019 年度 研究成果報告書

冬季雷雲の放射線マッピング観測で解明する雷雲電場による粒子加速と高エネルギー現象

研究課題

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研究課題/領域番号 16H06006
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

榎戸 輝揚  京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (20748123)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード雷 / 光核反応 / 中性子 / 陽電子 / シチズンサイエンス / 雷雲 / 高エネルギー大気物理学 / ガンマ線
研究成果の概要

日本海の沿岸は、冬季に活発な雷雲活動が発生し、強烈な冬季雷が起きることで世界的に有名である。この冬季雷雲や冬季雷からガンマ線(エネルギーの高い放射線)が見つかっており、その生成過程は大きな謎であった。本研究では、石川県や新潟県を中心に放射線マッピング観測を新たに展開するため、可搬型で小型の検出器の製作し、多地点マッピング網の構築、冬季の観測、そしてデータ解析を行った。その結果、冬季雷でのガンマ線放射に伴って、大気中で光核反応が起きていることを世界ではじめて明確に示し、冬季雷雲の中で電子加速が起きている現象も多数捉えることに成功した。

自由記述の分野

高エネルギー大気物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

金沢市の市街地などで、冬季雷雲の到来時には地上でも雷雲からのガンマ線が検出できることを明らかにし、かつ上空で光核反応が起きていることを明らかにした。今後、シチズンサイエンスの枠組みを取り入れることで新しい枠組みでの研究が展開できることを示しているとともに、自然放射線に関する私たちの理解が深まった。雷が光核反応を起こすことは、本研究で明らかになってきた身近な現象の新しい姿であることは強調したい。

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公開日: 2021-02-19  

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