2016 年のILC

ILC通信のご愛読ありがとうございます。ILC 通信は今年で発行10 年目となります。今月号よりデザインを一新し、よりわかりやすい情報発信に努めてまいります。

 国際リニアコライダー(International Linear Collider :ILC)は、次世代の電子・陽電子衝突型加速器です。全長30km を超える地下の直線トンネルに、超伝導の加速器と超精密な制御装置を配置します。電子とその反粒子である陽電子を衝突させて、宇宙の始まりから1 兆分の1 秒後の状態を再現し、その現象を徹底的に研究して未知の物理法則を解明することが目的です。

 1月6日(水)、高エネルギー加速器研究機構は「KEK-ILCアクションプラン」を発表しました。このアクションプランは、山内正則KEK機構長の元につくられた機構内ワーキンググループが検討を重ねたもので、ILC計画に対する「青信号」が出た時に、どういう時間スケールでどのようにKEKの組織を改編し、実施組織を立ち上げてゆくのかを示したものです。

 ここでの「青信号」とは、文科省から「ILCの実施を前提に諸外国との交渉を始める」という正式な発表があることを想定しています。アクションプランでは、ILC計画を「予備準備期間」「本準備期間」「本建設期間」の3つの段階に分け、それぞれのフェーズにおける対応がまとめられています。現状は一般的な先端加速器・技術開発の範囲で研究開発が実施されている「予備準備期間」にあたります。青信号が出されたら、速やかに「本準備期間」へと移行するのですが、本準備期間の立ち上げからILCプロジェクトが国際的な合意のもとに建設開始されるまでの期間に、どのような人材配置が必要であるかについて、特に詳細な検討が行われました。これは、プロジェクトの正式承認・建設開始にスムーズにつなげるための、準備期間の技術課題、組織・体制、人材およびその育成プランを策定するための基礎となる情報となります。

 素粒子物理学では、これまでの研究結果から「標準理論」と呼ばれる理論体系が確立されています。標準理論は、17 種類の素粒子の働きによって、私たちが知っている物理現象をほぼ正しく説明することができる優れた理論です。しかし標準理論に含まれる粒子の中にも、詳しい性質が未解明のものが含まれています。例えば、2012 年に発見されたヒッグス粒子や、電子の34万倍もの質量を持つトップ粒子などの性質にはまだまだ謎が残されています。また、標準理論では説明できな現象や物質の存在も確認されています。さらに、まだ誰も見たことのない粒子が発見される可能性もあるのです。ILCでこれら未解明の謎を探求することにより、より本質的な物理法則が姿をあわらすと考えられています。

 科学が高度に進化しているように思える現代社会ですが、実は分からないことだらけ。人類が理解しているのは宇宙のたった5パーセントにすぎません。ILCの研究によって、私たちの自然の理解が新しい段階へと進んでいくのです。


ILC 計画のこれまでの進捗

2005年 世界の高エネルギー物理学コミュニティーは、次世代コライダー であるILCを実現することを重要な課題と認識し、国際将来加速器委員会(ICFA)のもとに国際的な枠組みでILCの設計、技術開発を進める組織「国際共同設計チーム(GDE)」を設置。
2012年10月 日本の高エネルギー物理学研究者会議が、その将来計画に基づき「ILCをグローバルプロジェクトとして日本がホストして実現する」ことを提案。
2013年2月 ICFAがリニアコライダー・コラボレーション(LCC)を設置。LCC はTDRに基づくILCプロジェクトの加速器詳細設計・技術開発を進めている。
2013年5月 文部科学省が日本学術会議に「ILC計画に関する学術的見地からの検討」を求める審議を依頼。
2013年5月 KEKロードマップ2013 において、KEKがILCを戦略的に進めるべき研究の一つと位置付ける。
2013年6月 GDEが、ILC 建設に必要となる加速器設計・技術および経費と人的資源の見積もりが記載されているILC 技術設計書(TDR)を出版。
2013年9月 日本学術会議が「国際リニアコライダー計画に関する所見」を発表。
2014年2月 KEKにILC 推進準備室を設置。ILCに関する技術開発に加えて、計画推進を統括する体制を整備。
2014年5月 文部科学省が「国際リニアコライダー(ILC)に関する有識者会議」を設置。日本学術会議からの提言における諸事項につき検 討を行っている。
2015年6月 有識者会議が「国際リニアコライダー(ILC) に関する有識者会議・これまでの議論のまとめ」を発表。有識者会議は新たな作業部会 を設置し、現在、人材の確保・育成について議論を深めている。




特 集

加速される電子加速されるよう電子

ILCでわかること第1回 ヒッグス粒子について

ヒッグス粒子は真空に詰まっている

ヒッグス粒子は本当に素粒子?

ヒッグス粒子には仲間がいる?



コラム

ノーベル賞でたどる素粒子の発見物語 ( 1 )

電子と陽電子

 ILC では電子と陽電子という素粒子をぶつけて宇宙の法則を探ります。素粒子とは、今のところそれ以上に分けることができないと考えられている粒子のことで、これまでに17 種類の存在が知ら れています。電子は電線の中を走り電流となる素粒子です。電流の正体が粒子であるとはっきりと結論づけたのは、イギリスの物理学者ジョゼフ・ジョン・トムソン博士でした。1897 年に博士は真空 に引いたガラス管の中でマイナス極からプラス極にむかって走るビームが、マイナスの電気を持った粒子の流れであり、その粒子が元素を構成する要素であるとの論文を書きました。その功績に対しトムソン博士は1906 年にノーベル物理学賞を受賞しました。

 陽電子はプラスの電気を持つ素粒子です。1932 年に米国の物理学者カール・デイヴィッド・アンダーソン博士が「霧箱」という装置で宇宙から降ってくる粒子を観測しているときに見つけました。 陽電子という名前は、「プラスの電気を持った電子」という意味に由来し、今では電子の反粒子であることが知られています。反粒子とは、持っている電気の符号が粒子とは反対で、その他の性質は 粒子と同じである粒子のことを言います。陽電子は人類が最初に発見した反粒子です。アンダーソン博士はその発見により1936 年にノーベル物理学賞を受賞しました。「霧箱」は人工的に雲を作る 装置として発明されましたが、電気を持った粒子がその装置を通過すると、飛行機雲のような筋状の雲ができ、粒子の通過がわかる装置です。KEKの行っている出前授業プログラム「KEKキャラバン」では、簡易版の霧箱を使った実習を行っています。

 新しい素粒子の発見や、素粒子の持つ新しい性質の発見に対して、 その後も次々とノーベル賞が与えられていきます。ILC 通信では、素粒子や法則の発見とそれに与えられたノーベル賞を取り上 げていきます。



トピックス

ILC技術進捗状況報告書、完成

ILC 技術進捗状況報告書を発行しました。本報告書は、2013年6 月に公開されたILC 技術設計報告書(TDR)以降のILC 技術の進捗状況をまとめたものです。報告書(英語)は下記よりご覧いただけます。 http://ilcdoc.linearcollider.org/record/62872/files/ILC-Progress%20Report.pdf


トピックス

ILC科学少年団、放送中!

 ケーブルテレビ番組「ILC 科学少年団」が放送中です。宇宙はどうやって始まったの?…物語の主人公は、宇宙に興味のある小学生。彼の叔父が研究している素粒子は、すべてのものを形成する小さな小さな粒。小さなものが、なぜ限りなく広い宇宙の研究につながるのか。少年が「宙」と「粒」に出会いキーワードとなる「ILC」を追いかける、全10 回のシリーズ番組。

< 放送チャンネル/ 時間>

地デジ11ch /毎日7:40 ~、17:50 ~(10 分番組) 放送の実施また放送時間などに関してはお近くのケーブルテレビ局にお問合せください。
YouTube からもご覧いただけます。 https://www.youtube.com/watch?v=GYMlu4j8yQs&feature=youtu.be ILC科学少年団、放送中!



トピックス

カソクキッズ ILC特番連載スタート

 KEKのウェブサイトで連載中の科学マンガ「カソクキッズ」。2015年12 月から4話にわたって、ILC特番が連載中です。
第1話はこちらからご覧いただけます。
https://www2.kek.jp/kids/comic/ilc-sp/01/index.html
カソクキッズ ILC特番連載スタート



トピックス

ヒッグス君 登場!

 はじめまして!ヒッグス君です。2015 年9 月 6 日のKEK 一般公開でみなさんの前に初お目 見え。11 月7 日には、ドイツ電子シンクロトロ ン研究所 (DESY) でも発見された模様。みなさ んの町にも出没するかもしれません。 ヒッグスくん




編集部
より
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