実験の詳細
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/03 02:45 UTC 版)
プラムボブ作戦でおこなわれた各実験の詳細を以下に示す。 プラムボブ作戦の詳細実験名実施日 (GMT)実施場所核出力備考ボルツマン (Boltzmann)1957年05月28日11:55 NTS エリア7c 12キロトン 塔上(152m)での実験 フランクリン (Franklin)1957年06月02日11:55 NTS エリア3 0.14キロトン 塔上(91m)での実験(不完全核爆発) ラッセン (Lassen)1957年6月5日11:45 NTS エリア9a 0.5キロトン 気球(152m)による実験 ウィルソン (Wilson)1957年6月18日11:45 NTS エリア9a 10キロトン 気球(152m)による実験 プリシラ (Priscilla)1957年6月24日13:30 NTS エリア5 37キロトン 気球(213m)による実験 コロムA (Coulomb-A)1957年7月1日17:30 NTS エリア3h 0 地表(0m)での実験(安全性の検証実験) フード (Hood)1957年7月5日11:40 NTS エリア9a 74キロトン 気球(457m)による実験。米国内で実施された最大の大気中爆発で、単段階核爆弾ではなく2段階の熱核爆弾の実験だった。 ディアブロ (Diablo)1957年7月15日11:30 NTS エリア2b 17キロトン 塔上(152m)での実験 ジョン (John)1957年7月19日14:00 NTS エリア10 2キロトン AIR-2 空対空ミサイル(5,600m)を使用した実験 ケプラー (Kepler)1957年7月24日11:50 NTS エリア4 10キロトン 塔上(152m)での実験 オゥンズ (Owens)1957年7月25日13:30 NTS エリア9b 9.7キロトン 気球(152m)による実験 パスカルA (Pascal-A)1957年7月26日08:00 NTS エリア3j ごく少し 地下(-147m)での実験(安全性検証のための実験) ストークス (Stokes)1957年8月7日12:25 NTS エリア7b 19キロトン 気球(457m)による実験 サターン (Saturn)1957年8月10日01:00 NTS エリア12c 0 地下(-30m)での実験(安全性検証のための実験) シャスタ (Shasta)1957年8月18日12:00 NTS エリア2a 17キロトン 塔上(152m)での実験 ドップラー (Doppler)1957年8月23日12:30 NTS エリア7 11キロトン 気球(457m)による実験 パスカルB (Pascal-B)1957年8月27日22:35 NTS エリア3c ごく少し 地下(-152m)での実験(安全性検証のための実験) フランクリン・プライム (Franklin Prime)1957年8月30日12:40 NTS エリア7b 4.7キロトン 気球(228m)による実験 スモーキー (Smoky)1957年8月31日12:30 NTS エリア8 44キロトン 塔上(213m)での実験 ガリレオ (Galileo)1957年9月2日12:40 NTS エリア1 11キロトン 塔上(152m)での実験 ホイーラー (Wheeler)1957年9月6日12:45 NTS エリア9a 0.197キロトン 気球(152m)による実験 コロムB (Coulomb-B)1957年9月6日20:50 NTS エリア3g 0.30キロトン 地表(0m)での実験(安全性検証のための実験) ラプレース (Laplace)1957年9月8日13:00 NTS エリア7b 1キロトン 気球(228m)による実験 フィズー (Fizeau)1957年9月14日16:45 NTS エリア3b 11キロトン 塔上(152m)での実験 ニュートン (Newton)1957年9月16日12:50 NTS エリア7b 12キロトン 気球(457m)による実験 レイニア (Rainier)1957年9月19日16:59 NTS エリア12 1.7キロトン トンネル内(-274m)での実験(米国内で初めての地下核実験) ホイットニー (Whitney)1957年9月23日12:30 NTS エリア2 19キロトン 塔上(152m)での実験 チャールストン (Charleston)1957年9月28日13:00 NTS エリア9 12キロトン 気球(457m)による実験 モルガン (Morgan)1957年10月7日13:00 NTS エリア9 8キロトン 気球(152m)による実験
※この「実験の詳細」の解説は、「プラムボブ作戦」の解説の一部です。
「実験の詳細」を含む「プラムボブ作戦」の記事については、「プラムボブ作戦」の概要を参照ください。
実験の詳細
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/12/04 06:37 UTC 版)
「アイスキューブ・ニュートリノ観測所」の記事における「実験の詳細」の解説
ニュートリノとはレプトンの一種で、その中でも電荷を持たない3つの素粒子（電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノ）を指す。電荷を持たないため他の物質とほとんど相互作用（衝突）をせず、検出器で直接検出することもできない。しかし、非常に低い確率で氷の中の水分子に衝突し、それぞれに対応した電荷を持つレプトン（電子、ミュー粒子、タウ粒子）が生成される。これらの粒子の速度が氷の中での光速よりも速ければチェレンコフ光（円錐状に広がる光）が発生し、光電子増倍管で検出することができる。 これらの検出結果は常にDOM内部の回路でデジタル化され、ケーブルを通って氷表面の施設に集められる。データの一部はさらなる解析のために衛星回線で研究機関へ送られる。また、全データはテープに保存され、年に1回、船で研究機関に送られる。研究者はそのデータを元にニュートリノの運動を空間再構成する。 高エネルギーのニュートリノは検出器にその起源を示す大きな信号を残し、ニュートリノの来た方向も分かる。アイスキューブは1011eVから1021eVまでの高エネルギーのニュートリノを高感度で検出し、完成後は20分に1回の割合でニュートリノが検出できると見積もられている[要出典]。 上記の荷電粒子の中でアイスキューブのセンサーが最も高感度に検出するのは、透過力が強くアイスキューブのセンサーを長距離に渡って横切るミュー粒子である。したがって、アイスキューブはミューニュートリノを最も高感度に検出する。一方、電子は減速してチェレンコフ光を発生しなくなるまでの間、何度か散乱するため電子ニュートリノの来た方向を得ることはできないことを意味する。もちろん、そのデータは研究に生かされる。電子によるチェレンコフ光は球状や滝状といった塊で観察されるのに対し、ミュー粒子によるチェレンコフ光はリング状になる。 タウ粒子は崩壊までの寿命が短いため検出されにくい上、発生するチェレンコフ光も電子と同様に滝状になるが、タウ粒子特有の"double bang"によって理論上は区別することができる。これはタウ粒子の生成と崩壊が続けて起こり、それぞれがハドロンの「シャワー」を発生させることによる。ただし、これはタウ粒子のエネルギーが十分に高い（速度が速い）ときに限られる。DOM同士は上下に17m間隔で設置されているため、"double bang"として検出されるためには1回目の"bang"から2回目の"bang"まで17m程度は飛行しなければならない。タウ粒子の寿命はわずか2.9x10-13秒であるため、必要なタウ粒子のエネルギーは数PeVから数十PeVが必要である。現時点ではこの"double bang"は検出されていない[要出典]。 また、ミュー粒子のバックグラウンド（雑音）の除去も重要である。施設の主な検出目標である天体からのニュートリノによって生成されたミュー粒子のほかに、宇宙線が大気に衝突して発生したミュー粒子が雑音となって検出される。後者は前者の106倍に及ぶ[要出典]。まず上空から下向きに落ちてきたものを雑音とみなして除去するが、それでも残り（地球を通過して上向きに上がってきたもの）のほとんどが、地球の反対側（北極側）に降った宇宙線が地球に衝突して発生させたニュートリノから来るもの（＝雑音）である。最終的には粒子のエネルギー等を解析して目的とする天体由来の信号を見つけ出す。 完成後は1日当たり75個前後の上向きのニュートリノを検出すると見積もられている。これらの中から雑音を統計的に区別するため、ニュートリノの来た方角と、ニュートリノによって発生した荷電粒子のエネルギーとの相関を調べる。非常な高エネルギーであったり、来た方角に対してエネルギーが高い場合、それは天体由来のものであると考えるのである。
※この「実験の詳細」の解説は、「アイスキューブ・ニュートリノ観測所」の解説の一部です。
「実験の詳細」を含む「アイスキューブ・ニュートリノ観測所」の記事については、「アイスキューブ・ニュートリノ観測所」の概要を参照ください。
- 実験の詳細のページへのリンク
