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榎戸 輝揚*; 和田 有希*; 古田 禄大*; 中澤 知洋*; 湯浅 孝行*; 奥田 和史*; 牧島 一夫*; 佐藤 光輝*; 佐藤 陽祐*; 中野 俊男*; et al.
Nature, 551(7681), p.481 - 484, 2017/11
被引用回数:118 パーセンタイル:97.59(Multidisciplinary Sciences)Relativistic electrons accelerated by electric fields of lightnings and thunderclouds emit bremsstrahlung rays, which have been detected at ground observations. The energy of the rays is sufficiently high to potentially invoke atmospheric photonuclear reactions N(, n)N, which would produce neutrons and eventually positrons via decay of generated unstable radioactive isotopes, especially N. However, no clear observational evidence for the reaction has been reported to date. Here we report the first detection of neutron and positron signals from lightning with a ground observation. During a thunderstorm on 6 February 2017 in Japan, an intense -ray flash (1 ms) was detected at our monitoring sites. The subsequent initial burst quickly subsided with an exponential decay constant of 40-60 ms, followed by a prolonged line emission at 0.511MeV, lasting for a minute. The observed decay timescale and spectral cutoff at 10 MeV of the initial emission are well explained with de-excitation rays from the nuclei excited by neutron capture. The centre energy of the prolonged line emission corresponds to the electron-positron annihilation, and hence is the conclusive indication of positrons produced after the lightning. Our detection of neutrons and positrons is unequivocal evidence that natural lightning triggers photonuclear reactions.
西村 和明; 小川 繁; 土屋 俊男
Journal of Nuclear Science and Technology, 16(8), p.546 - 552, 1979/00
被引用回数:2天然のSbをJRR-3で283.5時間照射し、1回および2回の(n,)反応により、Sb(T=60.3日)およびSb(T=2.77年)が作られた。3.5年の冷却期間の後、照射されたSbの線スペクトルを50ccの同軸型Ge(Li)検出器で測定して、両者の放射能比を求めた。この比がSb(T==60.3日)の熱中性子捕獲断面積に関係することから、Sbの原子炉中性子捕獲断面積を求め、17.42.8,17.42.5barnsとなった。両者の放射能比は、測定された線スペクトル中の2つの光電子ピーク:E=428keV(Sb)とE=1.691MeV(Sb)、の生成量から解析された。試料を照射した熱中性子束は、Coの1.333MeVの光電子ピークの生成量から推算され、(4.920.38)10n/cm・secであった。CoはSb試料中に含まれていた不純物のCoが放射化されたものである。
金原 節朗; 木村 和磨; 土屋 俊男; 熊原 忠士; 猪俣 新次; 金子 記一; 小沢 皓雄; 古川 政美; 安納 勝人; 田和 文雄; et al.
JAERI-M 4964, 205 Pages, 1972/09
「放射線管理用モニタ規格」に従ってモジュール化した放射線管理用モニタの製作についてまとめている。最初にモニタ・ユニットの種類や測定系、アラーム系等の系統的なな説明を行ない、次に各ユニットとユニットを組み合わせたセットについて説明している。これらのユニットは各種GMプローブ、3種のプリアンプ、イオンチェンバ・プローブ、ログ・カウントレート・メータ、DCアンプ、HVサプライ、2種のアラーム、サンプラ・コントローラ、ビン用電源等の16種である。
土屋 晴文; 榎戸 輝揚*; 和田 有希*; 古田 禄大*; 中澤 知洋*; 湯浅 孝行*; 奥田 和史*; 牧島 一夫*; 佐藤 光輝*; 佐藤 陽祐*; et al.
no journal, ,
日本海沿岸地域にある原子力発電所や自治体が持つモニタリングポストにより、冬の雷の発生や雷雲の通過に伴った3MeV以上の高エネルギー放射線量の増大が観測されていた。こうした放射線は、雷や雷雲がもつ電場によって加速された電子の制動放射線であると考えられている。また、近年、雷や雷雲に付随して中性子や陽電子の信号を捉えたという報告もあった。これは、制動放射だけではなく様々な高エネルギー反応が雷や雷雲の中で起こっている可能性を示唆しており、活発な議論がなされている。本発表では、現在までに原子力センシング研究グループが観測したロングバーストと呼ばれる雷雲の通過に伴って放射線量が数分ほど増大する事象と、雷に同期して発生する継続時間が1秒以下のショートバーストの観測結果について報告する。特に、2017年2月の落雷に伴って発生したショートバーストでは、雷が光核反応を誘発し、中性子, 陽電子および酸素や炭素の放射性同位体を生成した実験的な証拠を初めて確認することに成功した。本発表では、それらの生成メカニズムについても議論する。