原子番号１１３

　理化学研究所の研究チームが、原子番号１１３番の新元素発見者と国際学会から認定された。原子番号９２番のウランより重い元素は自然界には存在せず、人工合成することにより生み出されてきた。これまで、新元素の命名権獲得は欧米勢に限られており、１１３番元素をめぐっても、理研と米露の共同研究チームが獲得を争っていた。理研の実験は２００３年９月から始まった。加速器で亜鉛（原子番号３０番）の原子核を重金属ビスマス（原子番号８３番）の原子核に衝突させて融合する実験を繰り返し、０４年９月から１２年８月までに計３個の１１３番元素の合成に成功した。実験精度の優れていた理研の研究に発見者の名誉が与えられた。
　原子はその原子番号が大きくなると不安定になる。安定に存在できる最大の元素は、陽子８２個と中性子１２６個から成る鉛２０８です。これより大きな原子核はどれも粒子を放出したり、真っ二つに分裂したりして徐々に「崩壊」する。天然にある一定の量存在するもので一番原子番号が大きいものは原子番号９２のウランで、その半減期は４５億年です。それ以降の原子の半減期は、９６番キュリウム２４７は１５６０万年、９８番カリフォルニウム２５１は８９８年、１０３番ローレンシウム２６０は３分、そこから先はもはや秒単位の寿命しか持ちません。理研の実験では１１３番元素はわずか１万分の３秒でα線という粒子を出して崩壊し、この世から消滅しました。

ノーベル賞２題

　少し遅れてしまったが、今年のノーベル賞の日本人受賞者についてまとめる。
　大村智（医学・生理学賞）・・・寄生虫の特効薬で受賞。土壌中の菌から抗生物質を抽出、これが昆虫や節足動物の神経に作用することがわかり、さらにアフリカ、中南米の風土病「河川盲目症」の特効薬であることが分かり、病気の撲滅に寄与した。薬の生みの親であることが評価された。
　梶田隆章（物理学賞）・・・ニュートリノの研究で受賞。生成時に決定されたニュートリノのフレーバー（電子、ミューオン、タウ粒子のいずれか）が、後に別のフレーバーとして観測される現象をニュートリノ振動という。これはニュートリノが質量を持つことにより起きるとされ、素粒子物理学の標準模型では説明できない。このニュートリノ振動を実験で証明したことが評価された。小柴氏とおなじスーパーカミオカンデでの成果である。
正直な感想として２人とも科学者として傑出した人だとおもうが、ものすごいお金（税金）をかけ結果を出さないと困ってっしまうものに対し、無人の荒野を切り開いた大村氏の受賞のほうを評価したい。

赤外線写真 その２

　近赤外線写真撮影を試行錯誤をしながら進めている。気が付いたことを記録する。
・撮影テクニックについて・・・マニュアルで撮影する。Pではだめである。ISOは400程度（シャッタースピード長い）でないと画像が荒れる。
・確認された写真上の効果・・・緑の植物が白く映る（葉緑体は近赤外線をほとんど吸収しない）。遠くの山の凹凸がくっきり見える（赤外線は散乱されない）。空が暗く映る（赤外線は散乱されない）。
・その他・・・黄葉の季節であまり近赤外線写真には向かない。黄色い葉を撮っていると可視光線を吸収しないのか、赤外線を吸収しないのか判別できない。
・近紫外線写真・・・花と葉のコントラストが大きくなる（昆虫に花を認識させるため？）。
・今までの成果を授業実践の近赤外線写真としてまとめる。

赤外線写真

　SONYのデジタル1眼カメラにR64フィルターでガス星雲を撮ろうと試みたが全く写ってくれなかった。そこでCanonのマニュアル撮影のできるコンデジで近赤外線写真が撮れないかと試した。ネガフィルムの濃い茶色い縁を利用し、２枚重ねて撮ったところ、白い植物が撮影でき何とか撮れることを確認した。今後さらにちゃんとした赤外線透過フィルターを利用し赤外線写真を撮ろうと考えている。
＊赤外線写真の特徴
・散乱を受けにくいので、山岳風景写真などがくっきり撮影できる。・・・近赤外線は可視光線に比べて大気を構成する分子による散乱が少ないので、遠方まで霞まずに写る。可視光線の範囲内でも、波長の短い光ほど散乱されやすい。霞んだ遠景が青っぽくみえるのは、このことによる。
・散乱を受けにくいので、空が暗くなる。・・・青空の色は大気分子によって散乱した太陽光の色で、近赤外線は非常に散乱が少ない(次項も参照)。雲ではより長い波長の光も散乱されるので、簡易赤外線写真でも白く見え、青空とのコントラストが強調される。
・広葉樹や草地は明るく(白く)、針葉樹もそれに次いで明るく写る(雪景効果)・・・葉緑素(クロロフィル)は緑色光(550nm付近)をわずかしか、そして近赤外線(700nm～)をほとんど吸収せず
・水面は黒く写る・・・空が暗いためと、赤外線が水によく吸収されるため

電波の周波数別利用状況

久しぶりに固定電話を買った。子機が無線で1.9GHｚ帯を利用するとあり、興味があり現在の電波の利用状況を調べてみた。ウィキペディアによると以下のようになっている。
＊電波の周波数帯別利用状況
極超長波（3-3kHz）
超長波（3-30kHz）水中へ到達、対潜水艦通信
長波（30-300kHz）地上波による安定した通信可、電波時計、船舶無線通信
中波（300k-3MHz）夜間は電離層による反射で遠距離通信が可、船舶気象通報、航空無線標識局
短波（3-30MHz）電離層による反射で遠距離通信が可、船舶無線、航空無線、短波ラジオ放送、トランシーバー
超短波（30M-0.3GHz）空間波による見通し範囲の通信が可、ワイヤレスマイク、ラジコン、FMラジオ、地上アナログテレビ、アナログコードレス電話子機
極超短波（0.3-3GHz）アンテナが小さくなるため移動体通信に適、アナログコードレス電話親機、UHFテレビ、地上デジタルテレビ、携帯電話、PHS、GPS、無線LAN、デジタルコードレス電話
センチメートル波（3-30GHz）高速データ通信用として技術開発が行われている、衛星通信・衛星 (BS・CS) テレビ放送、無線LAN
ミリ波（30GHz-0.3THz）直進性が非常に強、レーダー、衛星通信
テラヘルツ波（0.3-3THz）光と電波の中間領域、電波天文、非破壊検査
＊マイクロ波（極超短波～テラヘルツ波）の周波数帯別利用状況
Iバンド/HF（0.3-0.2GHz）
Gバンド/VHS（0.2-0.25GHz）軍事無線
Pバンド/UHF（0.25-0.5GHz）移動体通信、アナログコードレス電話
Lバンド（1-2GHz）テレビ放送、携帯電話
Sバンド（2-4GHz）移動体向けデジタル衛星放送、無線LAN
Cバンド（4-8GHz）通信衛星、気象用レーダー
Xバンド（8-12GHz）気象衛星、気象用レーダー
Kuバンド（12-18GHz）衛星テレビ放送、通信衛星
Kバンド（18-26GHz）通信衛星
Kaバンド（26-40GHz）通信衛星
Vバンド（40-75GHz）レーダー、通信衛星
Wバンド（75-110GHz）電波天文学
mmバンド（110-300GHz）
@ 2014-11-09 科学 コメント : 0

青色発光ダイオード

　スウェーデン王立科学アカデミーは、2014年のノーベル物理学賞に青色発光ダイオード（LED）を開発した赤崎勇（名城大教授）、天野浩（名古屋大学教授）、中村修二（米カリフォルニア大サンタバーバラ校教授）を選出した。
　LEDチップの基本構造は、P型半導体（ + :positive 正孔が多い半導体）とN型半導体（ - :negative 電子が多い半導体）が接合された「PN接合」で構成されます。LEDチップに順方向の電圧をかけると、LEDチップの中を電子と正孔が移動し電流が流れます。移動の途中で電子と正孔がぶつかると結合し、再結合された状態では、電子と正孔がもともと持っていたエネルギーよりも、小さなエネルギーになります。その時に生じた余分なエネルギーが光のエネルギーに変換され発光します。これがLEDの発光原理です。
　1960年代に赤色発光ダイオード、1970年代に黄色発光ダイオードが発明されたが、30年ほど青色発光ダイオードができなかった。これを主に窒化ガリウム (GaN) を材料とし開発したのが３氏であり、これによって発光ダイオードによる白色光が作られるようになり、低消費電力、長寿命、小型の特性を利用し私たちの生活に非常に影響を与えつつある。
　周りの人たちは日本の理系科学者や技術者のレベルの高さを評価している。しかし受賞を喜びつつも不安を感じる。昨今、研究者の成果主義、雇用の不安定さを聞く機会が多く、今のままでは「かつての技術大国」と呼ばれるのではないかと心配する。

工学の面白さ

　県高校科学展西部地区展の関係で東洋大学の望月修氏の講演を聞いた。氏は流体力学や生体工学の専門家で、自身の専門について面白く高校生向けに話をした。
　工学は人のほっするものを創造する分野であること、iphone、透析、断層写真、医療現場は医師が工学機器のなかで仕事をしている。
　水泳選手にいかにメダルを取らせるか、水着の開発のはなし、３種類の抵抗、なぜ新しい新幹線の先端はあの形なのか、水生のカエルはいかに飛び込むのがうまいか。さらにはなしは発展して理想的な水泳選手の体型はどんなものか、また陸上選手の理想的な体型はどんなものかと、聞く人を飽きさせない講演であった。