2009-09-13

加速器 ~興奮を加速するもの~

Accelerator -A device that keeps us on the move-


もう一週間まえの話だけど、KEKの一般公開がありました。
KEKというのは高エネルギー加速器研究機構というやつ。高エネ研。大穂のちょっと先にある。
名前のまんま加速器が置いてあります。これがロマンなのです。

加速器ってとりあえず名前がかっこいい。「加速装ォ置ィィィ!!」
粒子加速器の略で、ようはモノを加速するマシンです。物理学の大型実験装置だね。

加速器ってなにを加速しますか? キン肉マン消しゴムを加速します。加速したキン消しはなんとちゃんと字が消せるのだ! うそです!!!

ほんとは電子とか陽電子とか陽子とか、そのてのモノを加速します。
つまり電気を持った粒子に力を加えて高速に持ってくんで、それには電磁石を使います。
超高真空のパイプに電磁石のコイルがついてて、電子のビームを際限なく加速ッ!
パイプの全長は数キロとか数十キロとかで、ほとんどのは円形。

つまり、超伝導磁石が数メートルおきに並ぶという恐ろしいトンネルが地下にキロ単位の半径でもってぐるりと鎮座しているわけです。

浪漫 (*´▽`) 派




これがコアになってるとこですたぶん。
銅色のとこが超伝導コイルで、電気を流すと磁石になる。
7000アンペアとかいう恐ろしい電流を流すらしい。



そんなすげぇのを実際に稼働させてたとこの動画。
左がわ1mくらいのとこに超伝導磁石があるよ。


板はただのアルミ。なので直接は磁石につかない。
ゆっくり倒れてるのは磁石にくっついてるんじゃなく、磁界がつくる渦電流のせい。




さっきのを組み込んだ実際の加速器がこんなふう。
展示用のセットとかじゃなく実物です。




ここは曲がってない。たぶん円形加速器の手前にある線形加速器。
大学の共同溝もこんな感じだったなぁと。
中に自転車置いてあったし。





この中をこう歩かせてもらえます。





「昨日、デパートで加速器買っちゃったのよー」
『あっら! 加速器なんてどうして買ったの!?』
「セールだったの!」
『本当に! それはラッキーねえー』

Monty Python's Flying Circus より。





さて、なにが楽しくて電子の加速なんぞするのか。
もちろん目的はあります。

加速器で作るスピードはもうヤバい。光速の99.99999999%とか平気で出す。
そんなもの同士をぶつける。たとえば光速の99.99999999%にした電子と光速の99.99999999%にした陽電子をぶつける。
ぶつかった当事者は消えるとか崩壊するとかだけど、どの場合でもぶつかる前に持ってたエネルギー(つまり速度)はその場で開放される。

そうするとどうなるか。
超狭い範囲に超短い時間だけ、宇宙が始まってから1μ秒後くらいの超高エネルギー状況が再現されるのだ。
温度換算で100億度とかかな? 1兆度くらい?
おお! なんともミクロな一大スケール。(*´▽`)

最先端の加速器だと衝突点でマイクロラックホールができては消える。そんくらいのエネルギー。(*´▽`)
そんだけエネルギーが高いと、こんどはあたらしく物質ができたりする。
物理学的に正しい錬金術がここにある。
# さながら加速器は 巨大リアル錬金術装置ってとこか。

宇宙も始まった瞬間には物質なんかなくってエネルギーだけだった。
エネルギーが物質に変換されてできたのがいまの星とかの元。
その過程をなぞる実験装置、それが加速器。

……

だってすごくない!? 宇宙が始まって物質ができてくるとこが再現できるんだよ!
それも地球上で! たった数キロの真空パイプ用意すれば!!
核爆発とかじゃなく電気だけ使って!!
高エネルギー物理ってのはこれだから萌えるんだな!!!

  • 素粒子研究
  • 宇宙論研究
  • 大統一理論の検証(「超ひも」とかの)


あと、高エネルギーの粒子を曲げるとどうしても遅くなるんだけど、減速過程で余った速度エネルギーは光になって出てきます。
この光がすごく波が揃ってて使いやすい、良い光。
ハイパワーのX線レーザーをイメージすると近い。放射光っていうんだけど。

放射光使って物体を検査できる。工学とか生物学用途ね(合金の組成検査、タンパク結晶構造解析なんかで)。
和歌山のヒ素カレー事件のとき、成分分析をやってヒ素の出所突き止めたのがこれ。


いろいろ役に立ってるんだよ加速器。
しかもこの萌えるスケール! エネルギー規模!
最高にかっこいい!!
ぜひ見に行くといいです!!
あなたもきっと加速されたくなるッ!!!




ではそのほかのしゃしん。




素粒子なんでニュートリノとかにももちろん関係ある。
これはカミオカンデにある光電子倍増管。
霊感商法によさそうな見た目ですね。ひとつくれないかな。




もっとふつうに科学教室っぽい展示。
宇宙に行った線量計の実物。




「この線量計って、原発のひとがつけてるフィルムバッジみたいなのですか?」って聞いたら「ちょっと違う」って言われました。

なんでも、宇宙放射線ってX線とかの生易しいアレじゃなくて、炭素とか鉄の原子核が裸状態で飛んでくるやつなんだって。
ミッションのあとは顕微鏡でバッジについた傷を調べるんだって。

実際見せてもらったら、アクリルっぽい板の表面がふつうにボコボコ穴空いて金属粒埋まってた。こええすげえこえええ。
この説明聞いたときの衝撃を「カルチャーショック」って言うんだろうね。宇宙の価値観ってやつぁとにかくぶっ飛んでいやがる。

あとはいろんな線量計が置いてありました。高そう! 一台ほしい!!
# 温泉の素に必死で反応するガイガーカウンター萌え




さっきのと似てるけど、別の建物の別の加速器。
ぜんぶで何本あるんろうね。




見た目的に真空チャンバと思われ。かっこいい。
向こうから誰か覗いてたら恐いな。






0.4ケルビンぐらい(!)の極低温で使う電波センサチップ。
冗談みたいS/N比を達成してた。冷却CCDカメラみたいなかんじ?
(うちのカメラにつかないかしら)




ウホッ いい加速器……
ふつうに移動用っぽい自転車が生々しい。





写真はないけど、工作室のおっちゃんがすげえ楽しかった。
友達になりたい。剪断加工マシンとかさわっていっしょにニマニマしたい。

あとは科学実験コーナーが予想外におもしろかったな。
バーナーで中あぶるだけで音がでるレイケ管とか、定番だけど超伝導遊びとか。









ところで昨日は宇宙の日で、JAXAの特別公開日だったんだよね!

……

…………

ああそうさっ! 夜になってから気付いたさくそっ。

……

…………

あああああああすげえ悔しい。

H2Bの打ち上げだって感動できたのに!

春こそは行ってやる!! 完膚無きまでに確実に!!

待っていてくれ土井さん若田さんッ!!!





あなたも。
きっと。
加 速 さ れ た く な る 。

ちなみにスタンプラリーの記念品は「CP対称性の破れキーホルダー」でした。
なんてアレゲかつシュールな名前。だいすきです。ウホッ



銀色だったらもっと好みだったかしら。

2 個のコメント。書きます?:

sas said...

不覚にも、スタンプラリーの景品にワロタ

やみ said...

な! シュールな!


……生物だったら「大腸菌へのプラスミドDNA取り込みキーホルダー」かな。