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2022 年度 研究成果報告書

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

研究課題

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研究課題/領域番号 19H00683
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2020-2022)
京都大学 (2019)

研究代表者

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)

研究分担者 鴨川 仁  静岡県立大学, その他部局等, 特任准教授 (00329111)
森本 健志  近畿大学, 理工学部, 教授 (60403169)
小野 英理  京都大学, 学術情報メディアセンター, 助教 (80827460)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードphotonuclear reaction / gamma-ray glow / atmospheric physics / radiation measurement / lightning discharge / neutron / citizen science
研究成果の概要

本研究は近年発見された雷雲や雷放電に伴う放射線を観測し、大気中で発生する高エネルギー物理現象の解明を目指している。特に、雷放電の進展と電子加速の比較、雷に伴うガンマ線での光核反応の研究、雷放電のトリガー機構の研究を行う。3年間の研究期間で冬季雷で有名な金沢の周辺に、シチズンサイエンスの枠組みを活用した小型の放射線モニタを70個ほどを設置する体制を構築した。その結果、雷雲からのガンマ線照射領域(電子加速域)と電波で測定した雷放電のトリガーが同じ領域で起きる現象を見つけ論文で発表した。今後、光核反応の理解にもつながる観測網になると期待している。これは雷トリガーの謎に迫る次の基盤研究Aを提案した。

自由記述の分野

High-energy atmospheric physics

研究成果の学術的意義や社会的意義

放電は強い電場で発生するが、雷雲内で放電を開始するだけの強電場が観測できないことから、雷がどのように始まるかは大気科学における長年の未解決問題である。本研究は宇宙線空気シャワーと雷雲の相互作用が雷放電のトリガーに関わるのではないかという作業仮説を観測的に研究する学術的な意義がある。また、その実施においては金沢の市民サポーターと連携したシチズンサイエンスという手法を持ち込んでおり、科学をその成果創出だけではなく、科学そのものを市民とともに楽しむという社会的意義がある。実際、2022年度には市民サポーターを巻き込んだワークショップを金沢で実施し、科学と文化の融合を狙っている。

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公開日: 2024-01-30  

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