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Channel: 【 閑仁耕筆 】 海外放浪生活・彷徨の末 日々之好日/ 涯 如水《壺公》
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超重元素合成研究グループデイレクター/森田浩介(12/13)_学究達=341

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ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成4年11月17日<ⰧⰊⰧ

☆★ “国際学生の日”=ドイツ軍が学生のデモ行進を鎮圧し、教授2人と学生9人を殺害(1937年)事件が起因。☆★ 血まみれメアリーの治世が終わり、妹の処女王がイギリスを世界の一等国へと押し上げ始める(1558年=エリザベス朝が始まる)。 But!!! 史実は、エリザベスが14歳の折 保護者的立場のトマス・シーモアが寝間着姿で彼女の寝室に入り込んでいたと彼女の金庫役(cofferer)が訊問で明言。☆★ 大分県別府市のとある不動産屋が、ワイドショーへの出演を目論み妻子と一緒に自家用車で海へとダイブ。自分だけが助かり、念願がかなった(1974年)。 &so アップルがiPodを発売(2001年)。日本の特産品・ウォークマンが忽ちのうちに売れなくなり、技術立国のプライドが崩壊する一因に。

本日記載附録(ブログ)

地球上のありとあらゆるものは、様々な元素でできている、/なかでも「大きな元素」は自然には存在せず、人工的につくったものだ

大学院生の住田貴之とともに実験結果の初期解析を行なった結果、2012年8月に3個目の113番元素の合成を新たな崩壊経路で確認する

この実験が新元素の合成成功に結び付き、世界の科学者が“超重元素の錬金術師”と彼を呼び、113番元素は「ニホニウム」(nihonium元素記号:Nh)との命名される

【この企画はWebナショジオ】を基調に編纂(文責 & イラスト・資料編纂=涯 如水)

 様々な科学手法・長期間の反復実験を重ねる“超重元素の錬金術師”=森田浩介= 

森田浩介(12/13) ◇◆ 第六回 113番新元素の名前は何になる? =1/2= ◆◇

超重元素を作り出し、発見する。
 森田さんは、なぜそのような研究をするのだろうか。3つの要点があるという。

 まず、科学としての探究。発見したもの、過程で開発された技術の応用。そして、社会への影響、だ。

 ひとつめ、科学的探究の部分は、研究者として基本的な部分だろう。

 森田さんは、核図表を指さし「まだ発見されていないマスを1つ1つ埋めていくというのは大事なことです」と述べた。すべての可能な同位体を網羅し埋めていくこと自体、壮大なロマンである。また、ひとつマス目を埋めることに成功すれば博士号論文が書ける、というくらい大きな業績でもある。それが「マス目の縦方向」に新しい元素になると、つまり、新元素ということで、より価値が大きくなる。

 また、その先に何があるのか、という興味もつきない。

「陽子と中性子の魔法数に、もっと大きなものがあると言われています。つまり、原子番号がさらに大きな超重元素で、安定の島と呼ばれる領域があるかもしれないんですよ。そこまで到達するのが大変なんですが、いろんな手法が今提案されていて、準備実験みたいなものが幾つかのところで進んでます。ブレイクスルーというのにはまだほど遠いんですが」

 森田さん自身は、113番元素の合成については実験をたたみ、今後は119番元素の合成・発見を目指すという。実は118番元素を、ロシアと米国の合同チームが発見しており(未認定)、さらに上を行く考えだ。

 ふたつめ。 技術的な応用。

 原子核物理の知見は、本当にあちこちで応用されている。その最悪な方面について語ると核兵器になってしまうわけだが、現在森田さんらが進めている領域の研究は、さいわいそのような方面での活用はありえそうにない。

 超重元素ではないが、原子核物理が医療で活用されている実例をひとつ。PET(ポジトロン断層法)検査装置は、最近多くの病院で導入されている。脳機能の検査やがん診断の現場で活躍しており、身近に体験した人も多いはずだ。

「軽い原子ですけど、フッ素18とかですね。ベータプラス崩壊といって、陽電子を出して酸素18に変わるんです。半減期が2時間くらいで、化学的な性質も適していて、お医者さんが使いやすいんですね。出てくる陽電子で、映像を撮るわけです」

 そして、最後に、社会的な影響。

「僕らは税金を使って仕事をしているので、ただ原子核物理をやってますという以上のものが必要になるんです。新しい元素は、発見すると先取権がもらえて、同時に命名権が与えられる。これが非常に大きなことです。ウランより原子番号が上のものが1つもわかってないときに、93番のネプツニウムという元素をアメリカの研究者が発見して、次にプルトニウムも発見した。

実はこれ、原爆を作ったマンハッタン計画に深く関わっていて、プルトニウムの場合は核兵器にできる利用価値がすごくあったわけです。それで戦争中は情報が出てこなくなるんですが、戦後彼らはすごい知識を蓄積していて、93番から103番までの元素は全部アメリカの発見なんです」

・・・・・・・・・明日に続く・・・

=== 参考資料: 新元素発見までの道のりとこれから(1/2) ===

ニホニウムは亜鉛+ビスマスから誕生

113番元素であるニホニウムは、原子番号30の「亜鉛」と、83の「ビスマス」の2種類の原子核をひとつにくっつける(融合させる)ことによって作られている。それだけ聞くと単純な方法のように思えるかもしれないが、加熱などの化学反応では原子核同士を融合させることはできない。原子核をくっつけるには原子核同士を衝突させる必要がある。

ところが、原子核は1兆分の1センチと、とても小さいため、いくら狙ってもめったに衝突は起こらない。原子核を衝突させるためには、融合が起こるようなちょうどよい速度で、できるだけたくさんの原子核を標的に当てる必要がある。

113番元素を合成する実験では、理研に設置されたRILAC(ライラック)という大型の線形加速器を使った。RILACは大きさが数十メートルもあり、たくさんの原子核を一度に加速して強力なビームを作ることができる。今回の実験では、亜鉛の原子核をビスマスに1秒間に2兆5000億個照射した。

 「あまりに多くの粒子を照射するので、ビスマスは熱エネルギーで一瞬のうちに溶けてしまいます。そこで、直径30センチの円盤の外周に薄い膜状にしたビスマスを用意して、その円盤を毎分3000回転で回すことによって、同じ場所に大量の照射を続けないよう工夫しました」と理研仁科加速器科学研究センター・超重元素分析装置開発チームリーダーの森本幸司さんが、具体的な実験方法について教えてくれた。

生成確率は100兆分の1
 1秒間に2兆5000億個もの亜鉛を照射したとしても、衝突して113番元素ができる確率は100兆分の1だという。RILACは日本の技術を結集して作られ、世界最高のビーム強度を誇る。もし、1秒間に照射できる数がもっと少なければ、113番元素ができるまでには、一体どれだけ時間がかかっていたことだろう。

 さらに、113番元素がせっかくできても、同時にできるその他の無数の粒子に埋もれて、そのままでは検出することができない。そこで活躍したのが、113番元素だけを選り分ける、GARIS(ガリス)という装置だ。

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森のなかえ

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