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カミオカンデ

Kamioka Nucleon Decay Experimet。

神岡地下観測所は岐阜県神岡鉱山の地下1,000メートルの深さのところにあり、観測装置は、直径15.6メートル、高さ16メートルの水槽純水3,000トンを満たし、高速荷電粒子が水中で発するチェレンコフ光を捕らえて、水槽内で起きた様々な現象を観測する。水槽内壁には、この実験のために特別に開発された、直径約50センチの光電子増倍管を約1,000個、1平方メートルに1個配置してあり、この光電子増倍管チェレンコフ光を捕らえる。1983年に完成した。

現在はスーパーカミオカンデがあとを引き継いでいる。カミオカンデの跡地にはカムランドが建設された。

カミオカンデが地下に設けられたのは、ニュートリノ以外の粒子の影響を避けるため。ニュートリノはものを貫通する能力が高く、他の物質と反応することなく簡単に地球を抜けていってしまう。しかし、まれに他の物質と衝突することがある。カミオカンデは、このまれに起こる衝突を検出するために、超純水をつかう。カミオカンデの内部には超純水がたたえられており、ニュートリノが水と反応したときに検出されるチェレンコフ光を、壁面に備え付けられた光電子増倍管で検出する。チェレンコフ光を検出した光電子増倍管がわかると、計算によりどの方角からきたニュートリノによる反応かがわかるしくみになっている。このしくみにより、カミオカンデ1987年2月23日、大マゼラン星雲でおきた超新星爆発を検出することができた。この功績により、2002年小柴昌俊東大名誉教授は、ノーベル物理学賞を受賞した。

カミオカンデ建設の当初の目的は、大統一理論の予言する陽子崩壊を実証するため、陽子崩壊の際に放出されるニュートリノを検出することであった。が、それが果たせなかったため、装置に改良を施しニュートリノ天文台としての機能を付加された。そしてその改造の直後と言っていいタイミングで超新星爆発をキャッチする強運に恵まれている。



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