概要
📅日時：2023年6月24日 13時～16時
📍場所：川越女子高等学校 地学室
スタッフ
榎本晴日
東京工業大学 理学院地球惑星科学系博士1年
田中香津生
早稲田大学理工学術院総合研究所 研究院准教授
素粒子を使った様々な探究活動
宇宙・素粒子の探究活動をはじめてみませんか？川越女子高校３年の貫輪美博さんは高校１年から粒子線治療のための装置開発の探究を私達の検出器を利用して行い、様々な成果をあげてきました。このように高校生でも素粒子検出を通して宇宙・放射線医療・環境問題等様々なテーマに対して最先端の探究を挑戦することができます。
貫輪美博、「陽子線治療時における散乱陽子を利用した線量分布のリアルタイムモニタリング」、超異分野学会 東京大会2023
貫輪美博、「散乱陽子を用いた線量分布の可視化」、ハイスクールラジエーションクラス 2022 🏆奨励賞
貫輪美博、宮澤亜紀「BNCTにおけるα粒子生成量が最大となる照射方法䛾考察」、日本地球惑星科学連合2022年大会
その他にも全国で100名を超える中高生が探究活動を行っています。詳しくは探究活動事例を御覧ください。
ワークショップの内容
このワークショップではその体験として、素粒子検出器を自分で組み立て宇宙線の測定を行ってもらいます。宇宙線ははるか遠くの天体現象で生じて地球に到来してきた素粒子で手のひらにおよそ１秒に１つの頻度で降り注いでいます。目に見えない素粒子の測定の面白さを是非体験してみてください。
スケジュール
🕐13:00 -14:00
🔧検出器組み立て
素粒子検出器を一度分解して中身を確認してみましょう。その後組み立て直して無事動くことを確認しましょう。
🕐14:00 – 15:00
⚖️測定
各グループごとにことなるテーマにそって宇宙線や放射線の測定を行いましょう。
🕐15:00 – 16:00
💬交流・探究紹介
各グループごとに測定結果を解析して他グループに共有しましょう。また、素粒子・宇宙の研究を行っているOG等による研究紹介も予定しています。
測定内容
グループA 宇宙線の天頂角度依存性を測定してみよう
宇宙線はどの角度から多く降り注いでいるのでしょうか。2つの検出器を同時に通る宇宙線を数えることで、宇宙線の到来方向を絞りって調べてみましょう。
グループB 放射線はどれぐらいの厚みで防げるか
放射線はどのぐらいの厚みで遮蔽することができるでしょうか。金属板を順番に入れていくことで検出頻度がどう変化するか調べてみましょう。
グループC 放射線はどのぐらい遠くまで届くか
放射線源を離していくと放射線はどのように減衰していくでしょうか。距離を離しながら検出頻度を測定することで調べてみましょう。
グループD 建物で宇宙線は遮蔽されるか
建物内で宇宙線を測定すると上の天井の厚みの合計分で宇宙線が遮蔽されるので、階が低いほど宇宙線の到来頻度は減衰します。校舎でもこの効果がみえるか確認してみましょう。
方法
🔭データの測定方法
検出器の前面にはカウント数が表示されています。ウェブカメラで検出器の様子を観測しながら任意の時間中のカウントを数えてみましょう。
📝データの整理方法
各グループごとに以下のSpreadsheetにデータをまとめてください。
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