さわってみよう シリカエアロゲル - 千葉大学 粒子線物理学研究室

さわってみよう
シリカエアロゲル
理学部物理学科
粒子線物理学研究室
作った人 : 田端 誠 宇宙航空研究開発機構(JAXA)
シリカエアロゲルって、な~に?
せい ぶん

か し
かん そう
ざい
はい
成分は、お菓子の袋などに乾燥剤として入
っている二酸化ケイ素です。
に さん
とく べつ

ふくろ
つく
か
かた
そ
ない
ぶ
くう
き
特別な作り方で、内部にたくさんの空気
を含ませることができます。
ふく
でんし けんびきょう
たい せき

い
電子顕微鏡写真
じょう
体積の90%以上が
しろ
りゅうし
白いところが二酸化ケイ素の粒子で、
あいだ
せ
かい
空気という世界で
もっと
かる
こ
たい
最も軽い固体です。
しゃしん
くろ
その間の黒いところが空気。
ち
ば
だい
がく
つく
千葉大学で作るエアロゲル
せ かい

いち
みつ
ど
世界一いろいろな密度のエアロゲルを作る
ことができます。
密度 0.01 ~ 1 g/cm3 まで!
みず

しょ
り
水をはじく処理をしてあります。
た
スポイトで水を垂らしてみよう。
つか
かた
エアロゲルの使い方 (1)
う ちゅう
と
ちり
つか
宇宙を飛んでいる塵を捕まえます
びょう そく

しょうとつ
みつ ど
塵は秒速6kmで衝突してくるので、密度の
小さいエアロゲルでやさしく捕まえます。
ちい
とう めい

エアロゲルは透明なので、捕まえた塵がよ
く見えます。
み
ち じょう

も
かえ
わく
せい
せい
めい
捕まえた塵を地上に持ち帰り、惑星や生命
の起源の研究に役立てます。
き
げん
けん
きゅう
やく
だ
びょうそく
ちり
う
こ
秒速4kmで塵を打ち込みます
エアロゲル
つか
捕まえた塵
う
む
撃つ向き
あ
あな
塵が開けた穴
さがみはら
うちゅうこうくうけんきゅうかいはつきこう
けい
じゅう
相模原の宇宙航空研究開発機構の軽ガス銃
うちゅう
じっけん
「たんぽぽ」宇宙実験
つか
宇宙ステーションでエアロゲルを使って、
じん
つか
も
かえ
宇宙塵を捕まえて持ち帰ります →
びせいぶつ
微生物はいるかな?
ゆうきぶつ
有機物は
あるかな?
このへんに
ちばだいがく
千葉大学の
エアロゲルを
と
つ
よてい
取り付ける予定
にほん
じっけんとう
日本の実験棟「きぼう」
ねん
2012年ごろ
つか
そ
かた
エアロゲルの使い方 (2)
りゅう し
せ
かい
さぐ
じっ
けん
つか
素粒子の世界を探る実験に使います
でん

し
でん
き
も
はや
りゅう
し
電子などのように、電気を持って速い粒子
がエアロゲルを通ると、光が出ます。
とお
ひかり
で
しら

その光を調べると、どんな粒子がエアロゲ
ルを通ったか分かります。
わ
ほか

そう
ち
く
あ
そ
りゅう
し
せい
しつ
他の装置と組み合わせて、素粒子の性質を
研究します。
けん きゅう
なか
この中にエアロゲルが
はい
入っています
りゅうし
とお
ひかり
で
ようす
粒子がエアロゲルを通って、光が出る様子
ひと
人
粒子
し
こう
かそくき
けんきゅうきこう
つくば市の高エネルギー加速器研究機構にある
そ
りゅうし
じっけんそうち
べる
素粒子の実験装置「BELLE」
エアロゲル
ひかりけんしゅつき
光検出器
とくべつ
み
特別なカメラで見た光
そ
りゅう
し
じっけん
そうち
素粒子実験装置のテスト
じっさい
そうち
実際の装置
ひかりけんしゅつき
エアロゲル
りゅうし
とお
みち
粒子の通り道
光検出器
しょり
コンピュータ処理した
で
ひかり
エアロゲルから出た光
祝 ノーベル物理学賞

小林・益川理論の検証に、高エネルギー加速器研
究機構のBELLE実験が重要な役割を果たしました。
私たち千葉大学
粒子線物理学研究室は、
BELLE実験で使用される
エアロゲルの研究開発を
行っています!