（兵庫）加速器を見てきました

SPring８に来ています。田舎です。遠くの山々がきれいです。

 

 

私は加速器の専門家ではなく、一般検索でヒットされたくはないので、限定記事にしておきます。

 

　　　　　　　　　　　　　　

昔、共同研究の学生さんがSPring８に車で来た時に、道をシカが横切り、

横跳びでなく縦跳びっぽい動きが動物とは思えなくて、悲鳴を上げたと話していました。
昨夜は相生駅から、バスで向かったのですが、結構なスピードで走るおよそ一時間の間、

あたりの風景は、ずうっと、真っ暗………　確かに、いろいろ出そうです。

 

加速器の近くにある、研究所の宿泊施設は、一泊2,000円と、安くて便利なんだけど

タオルにロゴが入ってたり…………ここまでやるとホテルっぽい

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

昔、リニアックだの、サイクロトロンだの、シンクロトロンだのの説明を
ブログでした記憶があるんですが、ここの加速器もその仲間。

丸い部分がSPring8、直径500メートルくらい、右下の黄緑の横長い建物がSACLAです。

いずれも、粒子線を、磁場（磁石）を使って加速しています。

 

 

 

何のために加速したいかというと、エネルギーの高い電子や、粒子が欲しいから。
あるいはエネルギーの高い粒子線が曲がる時に放出する、Ｘ線や、ガンマー線など放射線が欲しいから。
　　　　　　　　　　　　　　　　電子や陽子等粒子の重さは変わらないので、エネルギーを高くすること＝速度を早くすること、なのです。

 

さて、ガンマー線なら癌細胞を殺します。
なので、放射線医療研究所にあるのは、ガンマー線を取り出すのに適した加速器です。

いっぽう、このSPring８は電子を加速して、波長の短いＸ線を取り出すのに適しています。

何のために短波長のＸ線が欲しいかですが………
物質や分子の内部の原子の配置を、Ｘ線の回折や反射で測ることができます。
この時、電子やＸ線の波長は物差しのようなものです。
波長が短ければ短いほど、細かい目盛の物差しがあることになるので、
より波長の短いＸ線を手に入れたいのです。X線の場合、波長が短いこと＝エネルギーが高いこと、です。

 

世界のいくつかの加速器で、波長の短さを競っていますが、
現在のところ、米国の0.12nm (1nmは1000分の1㎜) が世界で第２位。
波長0.06nmのSPring８（SACLA）は、ぶっちぎりの第１位を走っているのです。　

http://ja.wikipedia.org/wiki/SACLA

 

この、0.12と0.6の違いを侮るなかれ、たとえば、物差しのサイズを変えた図を描いてみますが、

この左の踊ってるロボットみたいなのが、

 

 

　　　　メッシュの一片の長さを半分にすると、青という文なのがわかります。いや、宇宙人かもしれないのです。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（この絵、学生にそのうち使おうと思って、帰りの新幹線の中で作ってました。酔いました）

 

1nm（1,000分の1㎜）、2nm（1000分の2㎜）の細胞の中を知りたい時、この波長の違いは偉大です。
細胞の中を詳細に研究することで、たとえば光合成中の分子や原子の動きを解明し、
植物のないところで、人工的な光合成（空気と水と光から澱粉を作る）を行う、
そんな切り口で食糧問題に対応することも可能なのです。　←これは受け売り。

さて、そういうわけで、SACLAは直線、SPring８は電子を加速して円軌道に回し、接線方向にＸ線を出します。
円軌道を一周すると、1.5キロくらいになります。　http://ja.wikipedia.org/wiki/SPring-8

ちなみに、ジュネーブのCERN（『天使と悪魔』に出てきた加速器）は直径が山手線くらいあります。

 

自転車がたくさんありましたが………、みなさん、リング状の構内を自転車で移動しているようです。

 

 

電子が加速されてるのは、真空排気されたパイプの中で、（空気分子があるとぶつかって減速してしまうから）

その中ではＸ線もガンマー線も出ているので、すべてが厚さ1メートルのコンクリートで囲われています。
今、加速器が止まっているので、ゲートが開けられていますが、加速中は当然、絶対開けられません。

重いドアと、いたるところにある放射線マークがが物々しいです。

 

 

これだけ巨大サイズの加速器からビームを取出し、1ミクロンの試料中の1nmの細胞に当てるわけで。

ほんの少しアライメント（光線の方向あわせ）がずれたら、当たらなくなってしまうから、

熱膨張やひずみもご法度、建物が太陽光に当たって歪むので、

その熱や歪みが装置に伝わらないよう、壁とビームラインのコンクリートは、分断しているそうです。

 

他にも、山ほどノウハウが詰まっていて、さすが●兆円かけて作った大型施設だけあります。

ぶっちぎりで、世界最短波かぁ……

「2位じゃダメなんですか？」　なんてものではなく、順位じゃなくて、

その順位の差をもたらすスペックの差で、何ができるようになるか、なんですよね……

 

そうそう、いろんなところに、このマスコットみたいなものが置いてあって、何かと聞いたら、

水準器（傾斜を測るもの）だという事でした。

 

 

上でも書いたように、ちょっとでもビームラインの軸をずらすと仕事にならないから、だそうですが、

なんでこんなに可愛らしいんだ…………（でも、精密そうだし、高そうです）

 

 

原子力と名のつくことで、また、放射線を出していることで、少し世間の目はきついようです。

利用できる放射線は、制御しつつ利用して、世の中に役立ててほしいものだと思います。