| 研究課題/領域番号 |
18H01236
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
土屋 晴文 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (70415230)
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| 研究分担者 |
鳥居 建男 福島大学, 環境放射能研究所, 特任教授 (20421795)
中澤 知洋 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (50342621)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 粒子加速 / ガンマ線計測 / 中性子計測 / 雷 / 雷雲 / 光核反応 |
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| 研究成果の概要 |
雷や雷雲が医療の現場にあるX線発生装置と同様な仕組み（制動放射）でX線を発生させる。加えて、近年では雷で発生した高エネルギー制動放射線が原子核とぶつかり、中性子をはじき出す光核反応を起こすことも明らかになった。本研究では光核反応を引き起こすガンマ線閃光の詳細を調べた。その結果、約100京個の高エネルギー電子がガンマ線閃光の発生に寄与し、光核反応で発生した中性子は発生点から1 kmにわたり広がり、その減衰時間が50ミリ秒ほどと推定された。
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| 自由記述の分野 |
宇宙線物理学、放射線計測学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
雷の発生にあわせてガンマ線閃光が発生する。それゆえ、ガンマ線閃光の発生メカニズムを理解することは雷の発生メカニズムの解明にもつながると考えられている。本研究により、その発生に約100京個の電子が寄与していることが分かり、今後の雷の発生モデルの構築に資すると期待される。また、多くのガンマ線閃光が光核反応を起こすことも明らかになった。雷による光核反応の詳細を理解することは、炭素14年代測定や初期地球大気における元素生成などの研究にも影響を与える可能性もある。
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