京大らの研究チーム、雷による核反応を解明 75
ストーリー by hylom
まだ未知のものがあったとは 部門より
まだ未知のものがあったとは 部門より
京都大学や東京大学、北海道大学、日本原子力研究開発機構などの研究グループが、落雷によってガンマ線が発生する原子核反応を確認したと発表した（京都大学の発表、Nature誌掲載論文）。
雷雲の接近に伴ってガンマ線が発生する現象は以前より確認されていたが、これは雷雲が加速器のように働くことで電子が加速され、これが大気の分子に衝突するのが原因だった。
いっぽうこれとは別に、1秒以下の短時間に強力なガンマ線が発生する現象も確認されていたあという。この現象の詳細を確認するため、研究グループは地上の多地点に放射線検出器を設置し、現象を観測したという。その結果、「雷による光核反応」によってガンマ線が生じていたことが分かったという。
これによると、短時間での強力なガンマ線は次の原理で発生していたと説明できるという。
- 雷が地表に向けて放射したガンマ線 （TGF） により、大気中の窒素14Nが原子核反応（光核反応）を起こし、中性子と不安定な窒素の放射性同位体13Nを生成する。
- 生成した中性子は大気中で徐々にエネルギーを失いつつ広がる。最終的に大気中や地表の原子核に吸収されてガンマ線を放射し「ショートバースト」として観測される。
- 不安定な窒素同位体13Nは、雷雲とともに風下に運ばれ、徐々にベータプラス崩壊して13Cに変わっていく。この際に陽電子が放出され、大気中の電子と対消滅して、0.511MeVガンマ線を出す。これが35秒遅れて検出された対消滅ガンマ線である。
これらは雷が原子核との光核反応を起こしている証拠となり、今後雷の研究に原子核の視点を入れることで、陽電子や中性子を使った観測手法の開拓が期待できるという。また、雷によって炭素や窒素、酸素の同位体が生成されている事実も重要だとされている。
ヤッターマンとかの (スコア:4, おもしろおかしい)
雷に打たれて骨が透けるという漫画の表現が正しかったということですかね。
びっくりしたなあもう (スコア:3, おもしろおかしい)
雷が多い年は硝酸態窒素が出来て豊作になると言うのは昔から言われていたけど
まさか反物質まで出来てたとは…
Re: (スコア:0)
> 強力なガンマ線が発生する現象も確認されていたあという
確認して「いたあ」と発するくらいですから、発見者もさぞかしびっくりしていたのでしょう。
実は (スコア:0)
シールドが甘くてノイズによる誤検出だったり…しないかな。
これは驚き (スコア:1)
雷なんてさんざん研究されてきただろうモノで、こんなに新たな現象が確認されたというのはかなり驚き。
っていうことは、雷に限らず電気周りの割と身近なところで核反応がガンガン起きてるってことですよね？
これはなんかすごい新しい技術に繋がる予感。
Re:これは驚き (スコア:2, 参考になる)
タレコミ記事はしゃっちょこばっているが、要は雷で反物質が生成されてんだぜというニュースになってて驚きました。
まったくのところ
>雷なんてさんざん研究されてきただろうモノで、こんなに新たな現象が確認されたというのはかなり驚き
を禁じ得ないことは強く同意
いろんな人の意見を聞きたいのでストーリに採用されるのを待っていたので各員の忌憚ない闊達な意見を希望する
Re:これは驚き (スコア:3, 興味深い)
＞>雷なんてさんざん研究されてきただろうモノで、こんなに新たな現象が確認されたというのはかなり驚き
雷研究家が可哀想、と言われる意見とだけは言えます。
めったに観測できない現象（しかも自然現象として再現しないと意味がない）を、定量化するって大変だと思います。
Re:これは驚き (スコア:2)
落雷と松食虫（マツ材線虫病）の研究をしてた人を思い出した。
落雷があった木かその周辺の木は松食虫にやられないそうだけど、研究するためのサンプルが中々集まらないと悩んでたっけ。
Re: (スコア:0)
しかも、雷が立て続けに落ちている時でも、それがどこに落ちるかは運任せで、
近くても数km離れてるのなんてザラ。観測装置を用意した所に落ちてくれるわけ
でもないですからね。
落雷の直後に瞬間的になにかが起きていたとしても、それを観測するのは容易ではないでしょう。
Re:これは驚き (スコア:2, 興味深い)
元々日本海側は雷が多いという事で柏崎原発に検出器置いて観測してきた経緯があって
今回はラズパイで小型検出器作って数で攻める作戦だったみたい
Re:これは驚き (スコア:2)
いくつかのニュースでは「雷で反物質！反物質！」みたいな感じの取り上げ方になってましたけど、
別に雷で対生成されたとかいうわけではなくて、雷由来のガンマ線で空気中の窒素が放射性同位体になって、それがベータ崩壊するってことなんですよね。
で、その過程をガンマ線の測定を通して確認したのだから、記録される現象としてはひたすら「ガンマ線が観測された」になるのもある意味当然で、
別のいくつかのニュースでの「雷にガンマ線！ガンマ線！」という取り上げ方もちょっと的を外しているような気がします。
Re:これは驚き (スコア:1)
えーと、雷由来のガンマ線が窒素14にぶつかって中性子を叩きだして窒素13(半減期10分弱)になり、その窒素13が自発的に崩壊して炭素13になるときにニュートリノと陽電子を出して、その陽電子が普通の電子とケコーンするときにもガンマ線が出る、、と。
長い。
この窒素13が風で流されていく間に、うまいこと検知器の上で崩壊してくれると0.5Mevくらいのガンマ線が観測できると。今回の場合には流れてくるまで35秒のところに検知器があったんですね。
Re:それわ、ガンマ線なのか？ (スコア:1)
天文学あたりでは、原子的機構でできたものなのか加速されただけなのかの区別は付かないから、とりあえず1keVあたりを境にX線とγ線という呼びならわしをしているそうです。
Re: (スコア:0)
35 秒ってのはグラフではそこあたりにピークがありますから、それをさしているようですが、何か意味があるんでしょうかね。
35 秒ぴったりじゃなくて、だいたい 35 秒後になのか、半減期がたとえば 70 秒でピークがそこにくるとか？秒数にかなりひっかかってます。
ガンマ線って、最初のをのぞけば、その何かの結果ですよね。
Re:これは驚き (スコア:1)
もしや、雷にへそを取られると言う現象は対消滅では？
Re:これは驚き (スコア:1)
雷から大量の陽電子が出る現象自体はガンマ線観測衛星で発見されてから結構経ってるんだけどね
Re:これは驚き (スコア:3, 参考になる)
これか。
2009.11.09 雷のガンマ線から「電子の反物質」の痕跡を発見 [wired.jp]
Re: (スコア:0)
セロテープがはがれる(引っ張り出す)ときも、何か出ていた気が
レベルが低いだけで、意外と身近に色々発生しているのかもしれない。
たとえば、ウチの妻の周りは空間が歪んd
NO CARRIER
Re:これは驚き (スコア:4, おもしろおかしい)
>NO CARRIER
ひょっとして事象の地平線を...
Re: (スコア:0)
どんだけ超質量だよ
Re: (スコア:0)
ひょっとして物理理論の定数変更くらいはあるんじゃないの?
反重力物質とか意外に身近にあるのかも。
放射脳な人は (スコア:1)
もう外を歩けないな…
Re: (スコア:0)
晴れてれば大丈夫だけど、そのまま二度と外に出てこないでほしいね
(今はネットあるからウザいことにはかわりないか…)
Re: (スコア:0)
特に冬の北陸とかはね
ところで「カリブの灯台」って陽電子降り注いでいるのかな
Re: (スコア:0)
こうやって矮小化するのがネットサポーターという人ですか？
Re: (スコア:0)
どの辺が矮小化されたんだ・・・？
Re: (スコア:0)
むしろ逆
唯一の被爆国が核の研究とか言語道断、と子供誰で施設の周りを取り囲む
子供の放射線被害を心配するなら子連れで来るなよ
アメコミ (スコア:1)
これが雷に打たれて特殊能力が身につく原理だ！
電子機器への影響はいかほど？ (スコア:1)
パソコンとかサーバーのある場所のそばで落雷すると発生したガンマ線の影響でデータ破壊されたり書き換わっちゃったりしますかね？
電源周りを落雷対策してたとしても、こういう現象は想定には入ってないだろうし。
Re:電子機器への影響はいかほど？ (スコア:1)
むかしむかし、RAMが突然ビット化けする現象が相次ぎました。
原因を必死に調査してみたところ、なんとRAMを保護するためのモールドに含まれていた放射性物質からRAMに放射線が当たっていた、ということがわかっため、放射性物質を(できるかぎり)含まない良い材質に変えました。
というおとぎ話…じゃない、実話があったりします。
放射線に限らず、データ破壊は様々な原因で起こり得ます。そのため、保証を求められるようなサーバーなどではECCなどビット化け対策をしています。
いまのPCのようにLSIが数ナノメートル・ルールとか超高密度化しているのにビット化けしないほうが不思議なくらいです。
Re:電子機器への影響はいかほど？ (スコア:1)
うは、自分が気づいていなかっただけだったんですね
結局 (スコア:1)
雷で最初に発生するガンマ線の原因は分からないのね。
the.ACount
Re:結局 (スコア:1)
京都大の発表 [kyoto-u.ac.jp]
> 近年、雷や雷雲は自然界における天然の加速器として働き、電子を光速近くまで加速できると指摘されています。最近では、加速された電子が大気分子に衝突して放出される高エネルギーのガンマ線を、最先端の装置で観測できるようになりました。
ということで、「稲妻の高電圧で電子が加速されて何かにぶつかってガンマ線が出て、そのガンマ線がさらに普通の窒素にぶつかって中性子をけり出して放射性の窒素13にしてしまい、それが自然に崩壊するときに陽電子が飛び出して普通の電子と対消滅して0.5MeVのガンマ線が出る」と。
Re:結局 (スコア:1)
真空なら高電圧で電子を加速できるのは分かるけど、大気中だからなー。
雷雲高度の平均自由行程ってミリ以下だろ。
the.ACount
Re:結局 (スコア:1)
そこは関連リンクの冬空には天然の粒子加速器あり [srad.jp]を参照していただければ.
C13が雷でできる、宇宙線だけでなく (スコア:1)
いつもほぼ一定量のC13が大気中にあるから年代測定に使われるわけですが、C13が宇宙線で（のみ）作られると仮定していると、木の年輪のXXX年部分にはC13が多い、これは宇宙線がむちゃくちゃ多かったことを意味する、もしかしてご近所で超新星爆発があったに違いない！と研究している方には、ちょっと悲しいお知らせかも知れません。
地上でも (スコア:0)
電力研究所とかで、人工落雷とかやってますが
あの規模だと発生しないもんなんでしょうかね。
# 放射脳の新ネタにならないことを祈ります
## 天然なら安全! w
Re:地上でも (スコア:2, おもしろおかしい)
自然のものは安心・安全！
あれ？ ウラン鉱石ってなんだっけ。
Re: (スコア:0)
ウラン鉱石はウラン鉱石です。
#ラジウム温泉とかラドン温泉は放射線元なのに健康に悪い！って話を聞いたことがほとんどないなぁ・・・
#放射脳仕事しろ！
冬がくるよ (スコア:0)
ドアノブと指先のバチバチの中にも、実は何個か陽電子が対消滅した光が混じっているのカモ…
Re: (スコア:0)
ガムテープはがすとX線が出る
ってのを思い出した
https://science.srad.jp/story/08/10/23/0528240/ [science.srad.jp]
これか
今回は (スコア:0)
スコッチテープ [science.srad.jp] の出番はなかったのね。
ついに来たか (スコア:0)
放電現象を利用した常温核融合が捗るな
Re:ついに来たか (スコア:1)
放電現象は電子温度にしろイオン温度にしろ数万度のオーダーなので「常温」ではないとマジレス。
チャージなどさせるものかｗ (スコア:0)
ゼオライマーってアニメに雷でチャージするロボがいまして。
子供心に「そんなんで足りるのかね？」と思ってた。
核反応なら大丈夫かも。
Re:チャージなどさせるものかｗ (スコア:2)
窒素が最終的に炭素になるので、鉄より軽い原子がもっと軽くなって、たぶんむしろエネルギーを吸収してるんじゃ?
Re: (スコア:0)
バック・トゥ・ザ・フューチャーで「雷ごときでタイムスリップできるのか?」と思ったけど反物質なら(以下略
あと1.21ジゴワット is 何(どうせ戸田奈津子のせいだろうと思ったら原作からしてjigowattだったという)
プラズマ (スコア:0)
すべてはプラズマ状態での特異現象なのです。
ところで、1mol中何個の原子核がそれで反応するんだい？
1molあたり数個レベルならよくも検出できるようになったものだね。
概要図が・・・ (スコア:0)
クソコラにしか見えなくて内容が頭に入ってこない。
Re:ブランドの力（オフトピ） (スコア:1)
研究についた予算がどれほどなのかという観点では誰が興味を持ってもいいと思う。
拝金主義者にとってはそこが大事だと言えなくもない。