— 雷の原子核反応を陽電子と中性子で解明 —

京都大学

東京大学大学院理学系研究科

理化学研究所

日本原子力研究開発機構

北海道大学

概要

榎戸輝揚 京都大学白眉センター特定准教授、和田有希 東京大学大学院理学系研究科博士課程学生 (理化学研究所仁科加速器研究センター)、古田禄大 同博士課程学生、湯浅孝行 博士 (元理化学研究所)、中澤知洋 東京大学大学院理学系研究科講師、土屋晴文 日本原子力研究開発機構研究副主幹、佐藤光輝 北海道大学大学院理学研究院講師らの研究グループは、雷が大気中で原子核反応 (光核反応) を起こすことを突き止めました。本研究では、地上に放射線検出器を設置し、2017年2月6日に新潟県柏崎市で発生した雷から、強烈なガンマ線のバースト放射を検出しました。さらに35秒ほど遅れて、雷を起こした雲が検出器の上空を通過する際に、陽電子 (電子の反物質) からの0.511 MeV対消滅(ついしょうめつ)ガンマ線の検出に成功しました。これらは、雷に伴うガンマ線が大気中の窒素と光核反応を起こした結果生じる、「中性子」と「窒素の放射性同位体が放出した陽電子」が起源と考えられ、理論的に予言されていた「雷による光核反応」の明確な証拠が得られました。

また、本研究は日本初の学術系クラウドファンディングサイト academistで一般市民から募った研究資金にもサポートされました。研究活動へ非専門家も巻き込むオープンサイエンスという新しいスタイルを取り入れた研究でも、最先端の成果を出せることを示したと言えます。論文は11月23日、英国の学術誌 Nature に掲載されました。

―東京大学大学院理学系研究科・理学部 広報室―