飛行機の中で放射線測定

   昨日2016年8月28日，グラショー博士の講演会出席のため東京に行ったのですが，行きの飛行機の中で放射線をやってみました。

　高度が高いところでは宇宙線が増えるので，飛行機の中で放射線を測定するとその様子をを見ることができます。　これまでに2度，2007年と2011年に広島ー羽田間のフライトで測定したことがあります。そのデータはこれまでも，講演会などでお見せしたことがあります。ですが，その頃は離着陸の時は電子機器の電源を切らなければなりませんでした。2014年に規定が緩和されて，電波を出さない機器は電源を切らなくてもよくなったのですが，緩和後は測定を行ったことがありませんでした。ちょうど前日の27日に高校生向けのイベント，ひらめき☆ときめきサイエンスを行いました。その時，放射線測定の実験をするために，放射線測定器を「はかるくん」を借りたのでそれが手元にありました。週末にかかったので返却には1日余裕があります。そこで，「はかるくん」を持って飛行機に乗ることにしました。

はかるくんCP-100 (クリアパルス社製です）

　飛行機乗ってる間，数分ごとに測定値をメモしなければいけません。周りの方からどう見られるかとちょっと不安だったのですが，幸い？なことに日曜日の朝，羽田行きのフライトは空席が多く，隣の席も空いていました。まわりに怪しまれることなく？数値をメモすることができました。
　搭乗してから羽田空港に着くまで約1時間，1分毎にひたすらノートに書き続けました。

測定結果をグラフにしたのが下の図です。
高度のデータもほしかったのですが，あいにく搭乗したフライトのデータはwebにありませんでした。前日の同じ便のデータをFlightAwareから入手できたので，離陸時間を合わせてグラフに載せましたが，巡航高度が同じかどうか分からないので目安です。

　広島空港のゲートゲートで大体0.08マイクロシーベルト毎時（μSv/h)位の放射線量があります。これは主に建物の壁や床から出てきているガンマ線です。土中にはカリウムという元素が含まれていますが，天然のカリウムの約0.0117%はカリウム40と言うガンマ線を出す放射線同位元素です。地上やコンクリート製の建物の中にいるときは，そのガンマ線を浴びることになります。飛行機乗ると少し減ります。これは壁に囲まれていないのと，地面から遠ざかったためと考えられます。乗った飛行機（B767 ）の機体はほぼアルミ合金なのでカリウム40を含んでいません。

　離陸すると地面から遠ざかるので地面からのガンマ線は来なくなります。低高度では，宇宙線中のガンマ線は少ないため，「はかるくん」の表示は一時的に減少します。しかし上昇するにつれて宇宙線中のガンマ線も増えて行きます*。

　離陸してしばらくすると，巡航高度になります。このフライトの巡航高度は分からないのですが，入手できるデータ（前日の同経路）は3万9,000フィートでした。広島空港から羽田空港のフライトでは巡航時間は時間は20分くらいしかありません。

　巡航が終わって羽田空港へ向かって高度をさげ始めると放射線量も減ってきます。下降するときは上昇に比べて少し時間をかけて降りて行きます。それと羽田空港へおりるときは海の上を飛行します。なので宇宙線中のガンマ線の寄与がほぼなくなって，かつ大地からのガンマ線の寄与が少ない時間が長くなります。

　着陸すると大地からのガンマ線によって線量は，0.02μSv/hくらいになります。これは広島の時とあまり変わりません。飛行機から降りて空港のターミナルビルの中に入ります。羽田空港ではその時も0.02μSv/hくらいです。これは広島空港と少し違います。広島空港では0.08μSv/hくらいでした。羽田空港の方がかなり低いです。空港のビルに使われているコンクリートの砂の違いだと考えられます。西日本の地質は花崗岩質であることが知られています。花崗岩にはカリウムが含まれているので，ガンマ線が多くなります。それを反映して大地からのガンマ線の量は日本に比べて西日本の方が多いということがわかっています。コンクリートの材料である砂も同じ理由で西日本の方が多くカリウムを含んでいるのでしょう。今回の測定もそのことを反映していると考えられます。

　電子機器の使用条件が緩和されて以来ずっと考えていた，機内での放射線測定を行うことができました。これで離陸から着陸まで切れ目のないデータをとることができました。帰りのフライトでも測定しようと思っていたのですが，残念ながら帰りのフライトは満席。たくさんの人がいるなかではかるくんを見ながらながらメモをすると勇気がありませんでした。それはまた次の機会にと思います。


*　「はかるくん」はヨウ化セシウム（CsI)を使ったシンチレーションカウンターです。ガンマ線を測ることができます。マイクロシーベルト毎時(μSv/h)という単位で測定値を表示しますが，この値はガンマ線に対して校正されています。高度0の場所では，宇宙線中のガンマ線は少ないため，「はかるくん」の値は壁や床からのガンマ線の量を反映しています。
　宇宙線の組成は高度によって変わります。地上ではほとんど，ミュー粒子や電子ですが，高度1万メートルでは中性子や陽子が多くなります。「はかるくん」は宇宙線中のガンマ線を測っていると考えられますが，放射線量は中性子や陽子などの寄与の方が大きくなります。測定値から宇宙線が増えていることは分かりますが，線量を正しく表示することはできません。誤解を招かないように，グラフの縦軸は任意単位と書きました。それでも定性的に放射線量の変化を観測することができます。

参考までに，宇宙天気情報センターによる2016年8月28日の太陽黒点数とFlightAwareの高度データ（巡航高度39,000フィートと仮定）をEXPACSという航空機放射線量計算ソフトに入力して，このフライト中の宇宙線からの実効線量を計算すると，1.16μSvでした。

サイエンス×ハロー キティ

　2016年７月２７日、東京六本木の国際文化会館で、ILC東京イベント2016が開催されました。このイベントは、素粒子物理学のプロジェクト、国際リニアコライダー（ILC）計画を多くの方に知ってもらおう（目差せ100万人）ということで開催されたのですが、それに先立ってサイエンス×ハロー キティの発表がありました。

サイエンスとキティちゃんという異色の組み合わせですが、キティちゃんと宇宙の原理を記述する方程式をデザインした、キーホルダー、ボールペン、クリアファイル、そしてTシャツが発売されます（8月中旬の予定）。

なぜ、キティちゃんとILCなのでしょう？

素粒子物理学は、一般の方にとってかけ離れたイメージがあります(イメージではなくて本当にそうなのでしょう) 。一方で、その研究は、大きな施設、巨額の投資を必要としています。研究を行うためには研究者，科学者，官庁関係者だけでなく，広く一般の多くの方の理解が必要不可欠なのです。私達もそのことを重視して，努力をしてきました。本を書いたり，学校を訪問したり，講演会・サイエンスカフェを開催したり，，。ですが，まだ多くの方に知られているとは言えない状況です。そこで，これまでとはひと味違った方法を試みようとしています。その一つがサイエンス×キティです。発表会見では，リニアコライダーコラボレーション（LCC)ディレクターのリン・エバンスさん，副ディレクターの村山斉さんが，キティちゃんのTシャツを着て登場してキティちゃんと記念撮影となりました。

さすがキティちゃんです。この話題をfacebookページ投稿したところ，3日で2000人近い方が見に来てくれました。yhahooニュースを始め，ネットのニュースにも取り上げて頂くことができました。

今後，いろいろなイベントなどでサイエンス×キティグッズが並ぶことになります。沢山の方に親しみを持って頂くきっかけになれば良いと思います。


キティちゃん記者会見の後はILC東京イベントでした。このイベントにも，これまで私達が行ってきた講演会などではあまりおめにかかることがなかった，経済界，IT関連，作家，芸術家の方々に来て頂きました。
前半のシンポジウムでは，エバンスさん村山さんがILCの目指すことやその意義ついて，分かりやすく方ってくれました。村山さんの「異なる宗教や文化はもちろん，政治的に対立している国々からの研究者が宇宙の真理を探るために一緒に研究している」という話は特に印象的でした。
後半は，来て頂いた皆さんと研究者がリラックスした雰囲気で語りあう懇親会でした。実は，ILCのリーダーのリン・エバンスさんや村山斉さんの他にも，高エネルギー加速器研究機構の機構長の山内正則さんをはじめ，日本の素粒子物理業界のリーダー的立場の研究者が集まっていたのです。短い時間でしたが会場のいたるところで宇宙や素粒子の話題に花が咲いていました。

このイベントがILCをもっと多くの方に知って頂く機会になるとよいと思います。

サンタンデールに行ってきた

ヨーロッパ国際リニアコライダー研究会出席のため、スペインのサンタンデールに行きました。今、帰国途中、ビルバオ空港でミュンヘン行きのフライトを待っています。ミュンヘン 乗り換えで羽田へ、そこから更に広島へと長旅は続きます。（すでにここまで、サンタンデールからバスで3時間くらい）

サンタンデールという町は全く知らなかったのですが、スペイン北部、海岸沿の保養地です。スペインでの研究会に出席するのはこれで3回目ですが、最初はバルセロナ近郊の保養地（シッチェス）、その次はアルハンブラ宮殿で有名なグラナダと、いつも良いところで開催されます。

研究会はリニアコライダーの物理と加速器についての議論が趣旨ですが、今回私は日本ースペインの科学産業の協力強化を目指した、産業セッションをスペインの方々、日本の企業の方々と協力して行いました。5月13日に東京のスペイン大使館で開催した、ワークショップに続く第2回です。日本からスペインはさすがに遠く、多くの日本企業の方の出席とはいきませんでしたが、それでも3社の方が日本から出席しました。そのうちの1社の方は、セッション当日のお昼過ぎに空港に到着、そこからタクシーを1.5時間とばして会場に駆けつけるという強行軍でした。

当日、午前中はサンタンデール近郊の企業の訪問、午後はセッションです。並行してリニアコライダー研究会でも並行して会合が行なわれていることもあり、どのくらいの出席があるか心配していましたが、午前の企業訪問は40名近く、午後も日本語ースペイン語の同時通訳にもかかわらず、研究会に来ている日本、スペイン以外の研究者も多く会場に来ていました（会場に来てから日本語ースペイン語で行われる事をしって驚いたのが実情？）。5月のスペイン大使館に続いて、今後の日本ースペインの科学産業分野の協力を強化するきっかけとなったと思います。最後にセッションで講演したかた全員に記念品が送られました。日本とスペインの交流400年を記念した10ユーロ硬貨です。私にも、ということで ありがたく頂戴しました。

セッション後は、主な出席者の皆さんと食事会。こちらの夕食会はいつも夜遅くから始まります。今回も午後9時から日が変わる頃まで続き、時差ぼけの残ってる日本人出席者の中に疲れの見える方もいましたが、それにも増して楽しいひとときでした。

日本から来た企業の方は翌日午前からスイスのジュネーブに向けて移動という強行軍。お疲れ様でした。

  今年の1月から、スペインの研究者や産業界の方と準備を進めてきました。ひとまず役目を終えることができたかと思っていたのですが、、、、今後もさらなる発展を目指して議論を続けることになりました。スペインの皆さんとの密な付き合いはまだ続きそうです。

今回いっしょに働いたスペインの研究者の方から、ワインをいただきました。なんとその方の手製。ラベルがいかにも物理研究者らしかったので、ラベルを作っのかときいたら、中身も自分で作ったとのことと。帰国してから味見がたのしみです。

遠近コンタクトとめがねを両方使うと？

数年来，遠近コンタクトレンズと遠近めがねを使っている。昼間はコンタクト，夜はめがねだ。しかし，「近」の方がそれほど強くなかったので，遠近を使っているという感じはそれほど無かった。それと，コンタクトは交代視のハードレンズ，これは，視線を動かして，遠いところを近いところを見分けるタイプ。遠近めがねも同じなので，両方つかっていても違和感はなかった。

だが，今年になって続けざまに2回，コンタクトレンズを紛失した。紛失の場合，割引価格で新しいものを購入できる契約だったが，続けて2回はちょっとショック。そこで，2週間追捨てのソフトレンズに変えた。ついでではないが，よる年並みには勝てず近い方ももう少し強くなった。

　ソフトタイプの遠近コンタクトレンズは，同時視という方法で遠近を見る。レンズ上の遠用部と近用部が近接していて，網膜上には遠用部，近用部が同時に像をつくる。後は，脳がピントのあった方を認識するということだ。そんなことをあるのか？と思うが，視線を動かさなくても，遠近両方見えるのは確かだ。
　
　コンタクトレンズを代えて最初の１週間は快適だった。コンタクトショップでは，「慣れるまで時間がかかるかもしれない。ハードから変えたので，徐々に角膜の形が変わって見え方も変化するかもしれない」と言われていた。しかしそんなこともなく，問題無さそうと思ってら，1週間を過ぎた辺りから頭痛がでるようになった。特に近いところ見るときにひどい。どうなるかと思ったが，さらに１週間くらいたつと，少しずつ改善してきた。このままでも大丈夫かと思ったが，念のためコンタクトショップで検査してもらって，遠用の度をすこしおとして近い方との差を小さくすることにした。それでも遠方視力は両眼で1.2くらいあるのでOKだろう。

ところで，ソフトコンタクトは2週間使い捨てタイプにしたが，もちろん2週間はちゃんとケアしなければならない。毎日のケアはハードレンズと比べるとちょっと手間がかかる。海外出張時の長時間のフライトとその後移動などの時は，めがねの方が良いだろう。今まで使っていためがねは夜室内で使うことが主な用途だったので，遠方視力を弱めにしているし，フレームもごつい（安いもの）。思い切ってめがねも新調することにした。今度は，遠方視力も乱視もきっちり調整。近いほうも少し強くした。
　
　遠近めがねというのは，累進レンズをつかっている。レンズの中央から上部が遠用，下部が近用になっていて視線を動かして見る仕組みだ。一方，遠近ソフトコンタクトは同時視タイプ。それにソフトコンタクトレンズには乱視の矯正は入っていない（遠近ではできないらしい）。つまり，昼間使うソフトコンタクトと，夜使うめがねでは，見る原理も矯正の度合いも方法も違っている。今日新しいめがねができたので，数時間使っている。新しいめがねの度になれてきたところだ，累進レンズ上の視線の動かし方は，もう少し慣れる必要がりそうだ。
明日の朝，同時視タイプのコンタクトレンズをつけたらどうなるのかな？

自分の体で人体実験やってるみたいだ。。

アインシュタイン人生最大の思いつき

地上で重りと羽を同時に落下させたら，重りが直ぐに落下して，羽はひらひらとゆっくり落ちます。これは地球上の空気抵抗のせいです。もし空気がなければ重たい物も，軽い物も同じように落下することが知られています。中学校の理科で習うでしょうか。ガリレオがピサの斜塔から物を落として実験したというこことでも有名です。

現代版の実験の様子がここにあります。

（長いので結果だけなら２分40秒くらいから）

https://www.youtube.com/watch?v=E43-CfukEgs&feature=youtu.be

地球上で物体がうける力，即ち重力は

質量×重力加速度

と書くことができます。重力加速度というのはいわゆるｇで，決まった値（常数）です。重力は重たい物ほど強く働くということを表しています。

一方，高校でニュートンの運動方程式というのを習います。

力＝質量×加速度　(F=maと言うやつ)

力が大きいと加速度が大きくなる。同じ力でも質量が大きいと加速度は小さい（動きにくい）ということを式で表しています。

これとニュートンの運動方程式を合わせると

質量×加速度＝質量×重力加速度

となります。これが地球上で物を落とした時の振る舞いを表す式です。

両辺に同じ質量があるので，地球上では

加速度＝重力加速度

つまり，どんな質量の物体も落下の加速度はｇになります。

地上ではどんな質量のものでも同時に落ちることを証明したことになります。

ところが，です。

地球上で物体が受ける重力

質量×重力加速度

にでてくる質量と，ニュートンの運動方程式

力＝質量×加速度

にでてくる質量は同じものでしょうか。

重力にでてくる質量は重力という作用によって物が引っ張られるときに現れるもの，重力質量と呼びましょう。ニュートンの運動方程式にでてくる質量は物体の動きにくさを表すもの，慣性質量と呼ばれます。こう考えると，同じ質量でも両者は異なる意味を持っています。言い換えると，重力質量と慣性質量が同じであるという理由はどこにもないのです。

なので，厳密には地球上での物体の落下を表す式は

重力質量×重力加速度(ｇ)＝慣性質量×加速度

です。こう考えていくと，ガリレオが実験で示した，重たい物も軽い物も落下の加速度は同じ，というのは，重力質量と慣性質量が等しいことを証明したという意味になるのです。ガリレオの時代の実験精度はそれほど良い物ではありませんが，今ではこのことは非常に高い精度で確かめられています。しかし，両者が等しいことを理論的に導くことはできないのです。あくまでやってみたら等しかった，という話です。

ここでアインシュタインの登場です。アインシュタインは重力質量と慣性質量が等しいと言うことを原理として採用しました。つまり

重力質量＝慣性質量

は正しいと「仮定」したのです。これは，「等価原理」とよばれ，一般相対性理論のもとになった考え方です。アインシュタインが生涯で最も大きな思いつきといったくらい重要なものです。（アインシュタインはもう少し厳密な言い方をしていますが，，）

次週3月4日の重力茶会では，等価原理がなぜ重要というあたりから，重力について話を始めてみたいと考えていますが。いかが？

重力茶はいかが？

　最近，ブログの更新をサボっていて，いざ書こうと思ったら，あれも書いていない，これも書いていないと，，いろいろ出てきて，収拾がつかない。。
というわけで，過去のことは置いて，先の話（と言っても今日だが）を書こう。

昨年のノーベル物理学賞が梶田隆章さんとアーサー・マクドナルドさんに授与された。業績はニュートリノ振動に関してだ。その時，ニュートリノって何とか，幽霊粒子？とかちまたで話題になったこともあって，急遽（というほどでもないが）広島市で皆さんと語り合う機会をもった。名付けて「PUB Neutrinoノーベル賞緊急企画「ニュートリノってなんなのか飲みながら話す会」だ。

10人くらいの小さな集まりだったが，来て頂いた方にはそれなりに楽しんでいただいたようで，当日都合がつかなかったあから次の機会を，という言葉も伝わってきた。そこで，ということで，広大カフェスタッフの小坂さんが第2弾を企画してくれた。それが今日。今度は，物理学賞だけでなく，医学生理学賞，化学賞の話と一緒に，自然科学系特集にした。場所は西条の居酒屋と屋さん。本日！　1時間半後に開演。こんな駄文を書いていて良いのだろうか。。。
　もちろん医学生理学賞，化学賞を話すのは私ではない。広大理学部のサイエンスカフェが誇るカフェマスター福原さんの出番。

これだけでも十分話題があると思っていたのだが，2月11日の大ニュースが飛び込んできた。「重力波の初観測。」。私は重力波の専門家ではないが，やはりこの話題に触れない分けにはいかないだろう。。ということで急遽この話題を入れることになった。今日はどんな話になるのだろうか。。ちょっと不安ではあるが，基本は飲み会ということで，言い訳にしよう。とはいうもののそれなりに出し物は作った。まず，重力波の音。これは重力波を発見した研究グループのHPでも聞くことができるが，自分でも作ってみた。それと，やっぱり空間の揺らぎの説明にはこれ。ホームセンターで，ゴムシートとたらいと購入して自作。無いよりましというていどだが，，

この話，まだ続きがある。
ツイッターを眺めていたら，重力茶，英語でGraviteaというだじゃれが目に入った。我らがサイエンスカフェの名ファシリテータの温泉茶さんはそこら中でお茶を入れまくっている，お茶の専門家でもある。そこでちょっとしたノリで，「家元，重力茶所望です」といったら，本当に重力茶会が企画されてしまった。家元の行動力にはおそれいるばかりだ。重力波も重力茶も専門ではないのに良いのか，と自問しながら，「まっ，お茶会のネタにしてもらえれば良いか」と開き直っている。こちらは3月4日（金）紙屋町だ。。

真冬のワシントン

2月9日-14日まで，ワシントンDCでUS-Japan Political Leader's Forum on Advanced Science and Technology　(日米リーダーによる先端科学技術フォーラム) が開催され，お手伝い？で言ってきました。そのスナップショットはこちら。
ここでは，それ以外の様子を少し。。

さすがに，この時期のワシントンは寒かった。気温は氷点下2～3℃くらいなので，ここ西条と変わりは無いかなと思っていたが，西条でその気温になるのは明け方のこと。ワシントンは午前中，つまり通勤にかかる時間まだそんな気温だった。ホテルから歩いて仕事場に言ったのだけど，その間，顔に当たる風の冷たさは尋常ではなかった。ワシントンDCに行くために，ダウンコートを新しく買ったのだが，本当これがなかったら大変だった。ここで生活している（大都会です）皆さんは大変だなと改めて思ったしだい。

泊まったのは，ホワイトハウスの直ぐ近く，毎日この辺りを歩いて出勤だった。

朝の風景

言わずと知れたホワイトハウス

今回宿泊したのは，実はホテルではなくて，家具付きのアパート。観光シーズンからは外れていることもあり，格安で，2ベッドルーム，２バスルームというとんでもなく広いところに泊まることができた。泊まるとこことができた。といっても，宿泊の手配が遅れたので，適当な値段の普通のホテルが空いていなかったということなのが。とにかく広い。

 

写真はリビングとダイニング（奥にキッチン），この他にベットルームとバスルームが二つずつというつくり。ここに一人で宿泊するなんてもったいない。一言だけ文句というと，このアパートを予約した会社，宿泊前と，チェックアウト前に，自宅に確認の電話をしてきた。内容はメールで来たものと同じ。時差を全く考えず，2回とも日本時間の午前２時30分ころだ。チェックアウトの確認なんて，本人が自宅にいるはずがない。いい迷惑だ。せっかく申し分の無い施設だったのに，画竜点睛を二度も欠いては，，，，

　さておきまりの現地での通信の話。11月にカナダに行ったときにはGigSkyという世界90か国以上で使えるというプリペイドSIMを購入して，現地でチャージした。今回も同じ。300MBで4200円。モバイルWiFiレンタルよりも安いのでこちらにした。00MBで足りるかどうか不安だったが，予想以上に無線LANがいろいろなところに整備されていたので，結果的には184MBの余った。後2日有効期間が残っているけど，行く予定はないな。。。


ワシントンDC滞在中の2月11日，LIGO による重力波の観測という大ニュースが飛び込んできた。直接これに関わってはいないが，素晴らしい話だ。専門家でもないのに，これを話題に一般の方と語りあう会をこれから2回もやることになった。実は，一回目は今日これから。。。その顛末はまた書こうと思う。