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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
ガンマ線とは？
ガンマ線とは？
電磁波の一種
電磁波はどのように発生する？
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
電磁波はどのように発生する？
等速直線運動
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。
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
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
電磁波(光)の源
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
ポテンシャル
 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
原子からの電磁波
 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？
エネルギー落差に対応した光子 E = hν
 量子化条件電気・磁気の力〜X線領域
 前期量子論 : ボーア、ゾンマーフェルト、ド・ブロイ (〜1925年)
原子核からの電磁波
 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
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”
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
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
(想像図です)
カウント数
マの温度を測定
γ線のエネルギー
実習Bの内容
実習Bの内容
 γ線検出器の原理
 光と物質の相互作用
 密封放射線源からのγ線のエネルギーを測定しよう
 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
実習Bの内容
 物質によるγ線の遮蔽効果を見よう
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

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