お う こ ら いこ ん

これ

えなんいじ

宇宙からの放射線

せいぞくくんい紀（前漢時代）の淮南子の斉俗訓に由来します。

宇宙線とは？

「うちゅうせん」と聞くと、まず思い浮かぶのが「宇ではなくて「宇宙線」です。パソコンの検索アプリ
は東西南北・天地の空間を表していますので、宇宙すなわち、「宙」は昔から今までの時間を表し、「宇」宙船」かもしれません。この本のテーマは、「宇宙船」 「往古来今、之を宙と謂い、四方上下、之を宇と謂う」
で「宇宙線」を検索すると１５０万件ほどで「時空」を意味していることになります。一方、英elgooGsomso
K」

somsoc

れています。狭い意味での「宇宙線」は、宇宙から宇宙からの重要なメッセージが宇宙線の中に含ま語の“コスモス（）”は、ギリシャ語の「がヒットしますが、「宇宙船」ではその 倍以上のとは「宇宙からの放射線・粒子線」と定義されます。の高エネルギーの粒子線です。一方、広い意味では、件数です。やはり「宇宙船」のほうに話題性があり放射線には人工放射線と自然放射線があります。に相当し、「秩序」「飾り」「美しい」という意味の医療でのＸ線撮影や原子炉内の放射線は「人工放射
宇宙から飛来するものすべてであり、高エネルギーそうですが、実は「宇宙線」は物質に関連する基本線」です。一方、地面や天空からの放射線が「自然粒子線の他に、エネルギーの低いプラズマ粒子束、言葉に由来しています。

放射線」です。大地からの放射線と異なり、天空か太陽光やガンマ線などの電磁波、さらに、重力波も的なテーマ（基本粒子のテーマ）なのです。
「宇宙線」

らはエネルギーのはるかに高い放射線が降り注いで含めることができます。宇宙線の謎を解明すること

yarcimsocです。
で、未知の暗黒物質や暗黒エネルギーなど、宇宙のいます。これが「宇宙放射線」あるいは「宇宙線」です。英語ではさまざまな現象が明らかとなるのです。

地球からの放射線（自然放射線と人工放射線）

そもそも、日本語の「宇宙」の語源は紀元前 世

宇宙からの放射線＝宇宙線（自然放射線）

2●宇宙線とは「宇宙からの放射線」●宇宙線は、医療や大地からの放射線に比べ、エネルギーがはるかに高い自然放射線

10
宇宙からの放射線＝宇宙線

11

BOX

3

宇宙線（宇宙放射線）
Cosmic Ray（基本のテーマ）
宇宙船
Spaceship（話題のテーマ）

要点

1
宇宙船か？ 宇宙線か？

宇宙線はどこからきているの？
●第1章

レントゲンの 線とベクレルの放射能ことができます。箔検電器では、導体板に電荷を与放射線はどのように発見されたか？

宇宙線は放射線の一種なので、放射線の発見の歴して数千ボルトの電圧をかけると陰極線（電子線のガラスの放電管の中に２本の電極を入れ、真空にい、開いていた逆Ｙ字型の箔がゆっくりと閉じます。

中に置くと導体部にある電気がガス中に漏れてしまあることがわかります。箔検電器を導電性のガスの静電気による反発力でＹ字型に開くことで、電荷がえると導体板の反対側に取り付けた２枚の金属箔が発見は1897年）が観測されます。この実験で、1１年になされています。しかし、宇宙からの放射線

気球（大空）の明確な検証にはオーストリアの科学者ヘスの実験

海の中●レントゲンのX線は人工放射線●ベクレルの放射性物質からの自然放射線●エッフェル塔上での放射線の測定

史から振り返ってみましょう（左頁図）。

１８９５年にドイツのヴィルヘルム・レントゲン（１
大気はわずかな導電性を持っていることがわかって大地以外からの放射線に関して、１９０９年、フ８４５～１９２３年）は感光作用をもつ不思議な光

ランスの僧侶テオドール・ウルフがエッフェル塔（屋いましたが、その電荷がなくなる原因は大地からの一方、翌年の１８９６年には、フランスのアンリ線（Ｘ線）を発見しました。これは現在レントゲン・ベクレル（１８５２～１９０８年）が、ウラン鉱上３００メートル）に登り、検電器による観測を行自然放射線であると考えられていました。

石から「自然放射線」が放出されていることを明らいました。山の上や海の上での放射線の観測も、イ撮影で利用されている「人工放射線」です。

かにし、「放射性物質（放射能）」を発見しています。
タリアの物理学者ドメニコ・パチーニにより１９テオドール・ウルフによるエッフェル塔（屋上300メートル）での観測➡検電器により、放射線の強度の変化なし（宇宙からの飛来は明確化されず）BOX

これらの発見で、レントゲンは１９０１年に第 回ベクレルの放射性物質を待たなければなりませんでした。

イタリアの物理学者ドメニコ・パチーニ

1

ノーベル物理学賞を、ベクレルは１９０３年にノーはく？
山の上

レントゲンのX線要点

X

ヴィクトール・ヘスが気球に乗り観測

1912年

エッフェル塔？

？

1909年 エッフェル塔上（高所）気球

12

山の上、海の中

1911年

ベル物理学賞を受賞しています。

レントゲンによる発見

電気量（電荷）の有無は箔検電器により検査する

アンリ・ ベクレルによる地上の放射性物質の存在を確認

1896年 ウラン鉱石（土壌）

箔検電器
年代

ら
か球
地

13

陰極管からのＸ線
1895年

ヘスの宇宙線

2
放射線の発見の歴史

宇宙線はどこからきているの？
●第1章

かつて放射線は地中からのみ放射されていると考〜１９５３年）により再確認され、彼により「宇宙にアメリカのロバート・Ａ・ミリカン（１８６８年

ヘスによる気球での観測えられていましたので、上空に行くほど放射線が弱線（yarcimsoc）」と名付けられました。

当時、放射線の正体が何なのかは様々な議論があとミリカンは考え、一方、アメリカのアーサー・コを変えることから、コンプトンの荷電粒子説が正し

イオン対生成数（m−3s−1）
イオン対生成数（m−3s−1）

出典：http://www.nobelprize.org/

出典：米国物理学会●気球に乗っての観測で、ヴィクトール・ヘスが宇宙線を発見●宇宙線により、上空ほど放射線が増加する

宇宙線の発見者は誰か？

くなると考えられていました。エッフェル塔などでの高所での実験（前節）も試みられましたが、宇宙１９１２年にオーストリアの科学者ヴィクトールンプトン（１８９２年〜１９６２年）は「荷電粒子」りました。宇宙線は電磁波としての「光子」である・フランツ・ヘス（１８８３年〜１９６４年）は高だと主張しました。宇宙線が地球の磁気により方向からの放射線は明確化できませんでした。

度 キロメートルまで気球に乗って放射線を観測し、予想に反して高度が高くなるほど放射線量が増えるいことが判明しました。
れ、カール・Ｄ・アンダーソンにより、プラスの電宇宙線の発見により、核物理学の新しい扉が開かことを示しました（左頁図）。また、日食時も観測しています。これにより、放射線は大地からだけで荷を持つ電子であるポジトロン（陽電子、電子の反を行い、これが太陽からの放射線でないことも確認はなく、宇宙からも到来していることが証明された

1912年
気球に乗り放射線観測をする
ヘス博士（中央）

BOX粒子）とミュオン（ミュー粒子）とが宇宙線の中か宇宙線の発見者
ヴィクトール・フランツ・ヘス（1883−1964年）
オーストリア生まれの物理学者
1936年ノーベル物理学賞受賞

要点のです。高度 ㎞では海面よりも 倍の放射線強度

60ら発見されました。これらの功績でヘスはアンダー40

ソンと共に１９３６年にノーベル物理学賞を受賞し電離箱1が観測されました。ヘスの観測結果はドイツのコー

20108
高度（km）

2

ルホルスターによって明確化されました（左頁下図）。

20ています。

30

65

ヘスによる宇宙からの放射線の発見は１９２５年

80

1913年
1914年
電離箱2コールホルスターによる結果（1913、1914年）
ヘスによる結果（1912年）

4

14

宇宙線の実験結果

152
46
高度（km）
235

宇宙線の発見

宇宙線はどこからきているの？
●第1章