実習B. ガンマ線を測定してみよう 原子核・ハドロン研究室 永江 知文 新山 雅之 足立 智.

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1 実習B. ガンマ線を測定してみよう 原子核・ハドロン研究室 永江 知文 新山 雅之 足立 智

2 ガンマ線とは？

3 ガンマ線とは？ 電磁波の一種

4 電磁波はどのように発生する？

5 電磁波はどのように発生する？ 静電荷と電気力線 “電磁”波 = “電場” と “磁場” の波 波 : 電場、磁場の動き

6 電磁波はどのように発生する？ 等速直線運動

7 電磁波はどのように発生する？ 等速直線運動では電磁波は発生しない。

8 電磁波はどのように発生する？ 電荷が加速度を持つと… 電気力線のキンクができる

9 電磁波はどのように発生する? 電荷や磁気モーメント の加速で生じた電場、 磁場のキンクが空間を 伝わって行く

10 電磁波(光)の源

11 電磁波(光)の源 太陽、フィラメント、ロウソク…. 電子の熱運動 : 連続した波長分布 LED、蛍光灯….
ポテンシャルの落差に対応した波長分布 電子の位置 ポテンシャル

12 原子からの電磁波 エネルギー落差に対応した光子 E = hν 電気・磁気の力〜X線領域
原子核の周りを回っている電子が原子核に落ちないのは何故か？ 量子化条件 前期量子論 : ボーア、ゾンマーフェルト、ド・ブロイ (〜1925年) エネルギー落差に対応した光子 E = hν 電気・磁気の力〜X線領域

13 原子核からの電磁波 核子を結びつける力(核力)のポテンシャル 陽子・中性子のエネルギーレベル による大きなエネルギー落差 : γ線
原子核のシェル模型 メイヤー、イェンセン (1949年) 原子核中の陽子・中性子も 　　中心力ポテンシャル中で独立運動 　　している 核子を結びつける力(核力)のポテンシャル 陽子・中性子のエネルギーレベル による大きなエネルギー落差 : γ線

14 ガンマ線測定と先端研究 元素はどうやって合成されてきたか？ 中性子過剰原子核の構造決定 γ線のエネルギーから陽子や中性子の
エネルギー準位を逆算し、未知の原子核の構造を研究する 元素合成 iphone アプリ “原子核”

15 ガンマ線測定と先端研究 天然にはない特殊な粒子と原子核の相互作用

16 ガンマ線測定と先端研究 高エネルギー原子核衝突で作ったクォーク・グルーオンプラズ マの温度を測定 カウント数 (想像図です)
γ線のエネルギー

17 実習Bの内容

18 実習Bの内容 γ線検出器の原理 密封放射線源からのγ線のエネルギーを測定しよう 光と物質の相互作用
エネルギーが予め分かっているγ線を測定する γ線のエネルギーを正しく測れるようになる

19 実習Bの内容 物質によるγ線の遮蔽効果を見よう

20 実習Bの内容 天然の放射線を測定しよう ある物質Xからのγ線を測って放射性物質を同定しよう 未知の物質の種類を判別する
未知の物質の同定という意味では最先端研究と同じで す 食品の放射線検査とも共通する技術