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last update:09/12/24 |
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 J-PARCの稼働とKEK 2009.12.24 |
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〜 ８年目のNews@KEK 〜 |
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| KEKに広報室が発足してから８年、毎週木曜日に掲載してきたNews@KEKの記事もこの記事で405本目になります。KEKの研究所としての研究テーマや世界の中で果たしていく役割、研究者と社会との関係もずいぶん変化してきました。過ぎ行く2009年をニュースやトピックス記事で振り返ってみました。 大型加速器、J-PARCの稼働 KEKにとって今年、大きな節目となったのは、日本原子力研究開発機構と共同で東海村に建設を進めてきた大強度陽子加速器施設（J-PARC）の全実験施設が稼働を開始したことです。 大型の多目的施設として稼働したJ-PARCには、国内外からも多くの期待が寄せられています。７月６日には政府要人や海外の著名な研究者、建設に携わった関係者などを招待して完成記念式典が開催されました（図１）。 J-PARCは水素の原子核である陽子を加速してグラファイト（炭素）や水銀の標的にぶつけ、そこから発生する中性子、ミュオン、Ｋ中間子、ニュートリノなどの二次粒子を、原子核や素粒子などの基礎科学から物質・生命科学、さらには産業への応用研究まで様々な分野に用いるための共同利用施設です。 J-PARCには３つの実験施設があります。その一つ、物質・生命科学実験施設（MLF）の中性子ビームラインは2008年春に初めての中性子ビーム発生に成功し、秋にはミュオンビームも利用できるようになりました。2009年は、大学や企業などの研究者が様々な物質や生命の謎を探るための超巨大顕微鏡としてMLFの中性子とミュオンの利用を開始した年となりました。 今年７月には、ミュオン・スピン回転法(μSR)という手法を用いて新しい鉄系超伝導物質の状態が明らかになりました（図２）。企業や地方自治体、大学などの研究者が開発運営する中性子ビームラインの設置作業も進み、６月にはその一つ、中性子全散乱装置NOVAの完成披露式典が開かれました。 J-PARCには他に原子核と素粒子の分野の研究を行うハドロン実験施設とニュートリノ実験施設があります。ハドロン実験施設では１月に入射に成功し、４月にＫ中間子の発生が確認され、その後も施設の機器調整と実験が並行して進められています。ニュートリノ実験施設では295km離れた岐阜県飛騨市のスーパーカミオカンデにニュートリノを打ち出すT2K実験を開始し、4月23日にはミューオンモニターで、11月22日には前置ニュートリノ検出器"INGRID（イングリッド）"でニュートリノの生成を確認しました（図３）。 素粒子物理学の新展開へ KEKのＢファクトリー実験では加速器の性能向上が続き、５月にはKEKBの性能が設計値の２倍を達成し（図４）、11月には蓄積データ量が1000fb-1（インバースフェムトバーン）に到達しました。これは生成されたＢ中間子・反Ｂ中間子対の総数が10億個に達したことを意味します。データ量が増えることで、ビームのエネルギーよりも遥かに高い領域の現象を捉えることが出来る「ペンギン崩壊」という稀な現象を精密に調べることができ、素粒子の標準理論では説明がつかない現象にアプローチすることができるようになります。Belle実験グループではＢ中間子の極めて稀な崩壊過程に新しい物理のヒントとなる実験データがあることを発表しました（図５）。 高いエネルギー領域のフロンティアとなるヨーロッパのLHC計画も、昨年９月に起きた超伝導磁石の事故の復旧が進み、11月23日にLHCで最初の陽子と陽子の衝突事象が観測されました。LHCのATLAS測定器で活躍する日本人研究者の様子は7月23日の記事で読むことが出来ます。 物質の構造を探る 今年お伝えしたニュースで多かったのが、KEK物質構造科学研究所（物構研）から発信される研究成果です。物構研では今年４月、物性科学分野の研究で世界的研究拠点となることを目指し、これまでの研究系に加え新たに「構造物性研究センター」を設立しました（図６）。また、今年フォトンファクトリーから生まれた成果からは、タンパク質が「深呼吸」する様子の発見（図７）、免疫スイッチに結合するタンパク質の仕組み（図８）、希少な磁気八極子の直接観測、遺伝情報の読み取り役「tRNA」の成熟化過程について…… などなど、様々な興味深い事象をニュースでもお伝えしました。 学生や市民との交流 昨年ノーベル物理学賞を受賞された小林誠特別栄誉教授のシンポジウムを初め、様々な講演会や学生向けの実習が大幅に増えたのも今年の特徴の一つです。８月にはアジア各国の大学生や高校生を集めてノーベル賞受賞者らの講義と実習を行うアジアサイエンスキャンプや、国際物理オリンピックの国内予選となる物理チャレンジ、物理学専攻の大学生向けのサマーチャレンジ、東京国際フォーラムで開催された宙博（そらはく）2009への参加など、大きなイベントが相次ぎました。J-PARCとKEKつくばキャンパスで開かれた一般公開にもそれぞれ４千人近い来訪者がありました（図９）。 社会の変革に向けて 宇宙や自然の謎に迫る好奇心に基づいた基礎科学の研究から、産業構造の大転換を支える応用研究まで、KEKでは幅広い活動が進められています。研究に投入されている税金の使途や成果の公表についても、これまで以上にわかりやすくかつタイムリーな説明責任が求められる時代となりました。KEKの研究現場の「今」を伝えるニュース記事を発信していきますので、これからもぜひご愛読いただけますようお願いします。
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