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宇宙の歴史と核物理✓ ¿ŜĐtÙ¥[WZ! ¤£¶ŠýuHC³H¶¨±«! ¿ŜùŇĊĻ
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太陽系の元素存在比"<)934<76!4):5).9751/)6/;71;;4-)6/kyaŻp6?7)5
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筑波大応用加速器部門

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宇宙線生成核種 36Clの測定スペクトル
同位体比36Cl/Cl∼10-16の測定

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蓄積リングの目的
蓄積リングで測定できる領域

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質量既知核10• 元素特にウランはどうやって合成されたのか？
• 観測された存在比を説明できるか？

Abundances ( Si=106)

101010101010Solar systemmatter86420-21020406080100120

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質量数（＝陽子数＋中性子数）

Mass number

未知の不安定核質量を測定することにより明らかにする！

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KEK大学等連携支援事業【素粒子原子核分野】加速器開発研究a) 研究課題題目: キッカー電磁石システム等の加速器開発研究と人材育成b) KEK側の担当者: J-PARC 入江 吉郎 教授, 小林 仁 教授c) 筑波大学側の担当者: 原子核実験G 小沢 顕 准教授, Ďÿƪ 講師ƑÓÝĭsÅŋÚÂ実施項目
1) キッカー電磁石システムの開発研究
3 GeV RCSのビーム入出射システムにおいて、ビーム輸送光学研究とセプタム電磁石、キッカー電磁石システム及び荷電変換機構についてKEKと連携して共同開発をおこなう。
医療用小型がん治療シンクロトロンやテーブルトップ放射光施設への技術適用を視野に入れた共同研究。

2) 筑波大学 加速器開発研究支援
筑波大学が推進する理化学研究所RIBFにおける不安定核質量測定蓄積リングについて、RIBFから蓄積リ ングへ入射する為のキッカー電磁石システムの開発においてKEKの技術開発支援を受ける。

3) 加速器科学共同研究
J-PARC荷電変換フォイルについて、長寿命化を目指したフォイル中の不純物元素や組成分析などを実施する。
先端加速器研究開発に大学院生などを参加させ、加速器科学に関する共同研究教育拠点を連携して構築する。

4) 加速器科学研究人材育成
筑波大学での加速器科学分野の人材育成をKEKと連携して実施する。特に、大学院・学群生教育におけるビーム物理教育に関してKEKの連携支援により実施し、加速器科学分野の将来を担う人材育成を共同で行う。

ŚźŒƨïėë¦C¶ª­MŸó Ŷ1) キッカー電磁石システムの開発研究
完全整合型キッカーシステム

キッカー装置の小型化

筑波大学
・稀少ＲＩリング開発への応用
・小型放射光源
・小型陽子線治療装置
ŚźŒƨïėë¦C¶ª­MŸó Ŷ2) 筑波大学 加速器開発研究支援
理研RIBFにおける稀少ＲＩリング

理研RIBF

KEKからの支援
高速キッカーシステムの開発支援
Three main parts! Long injection beam line! Fast kicker system! Cyclotron-like storage ringŚźŒƨïėë¦C¶ª­MŸó Ŷ

不安定核の個別入射のために必要（トリガー入力から1µsで励磁するキッカー磁石の開発）

3) 加速器科学共同研究
KEK 先端加速器開発研究
J-PARC･ ビーム入射ペインティング法･ 高勾配加速空洞…
ILC･ 超伝導加速空洞…

・共同研究の実施
・加速器科学研究を希望する学生の派遣
筑波大学-KEK (H22〜)
高エネルギー加速器科学教育プログラム

J-PARC 荷電変換フォイル開発

筑波大学加速器施設における荷電変換フォイル研究･荷電変換効率データ･フォイル組成分析

ŚźŒƨïėë¦C¶ª­MŸó Ŷ4) 加速器科学研究人材育成
加速器科学分野の人材育成について、筑波大-KEK共同研究教育拠点の形成を目指す。
・ 大学院・学群生教育におけるビーム物理教育
・ 加速器科学セミナー・実習の実施

KEK
J-PARC
加速器研究施設
J-PARC

ILC

加速器科学共同研究教育拠点の形成

筑波大学
大学院 数理物質科学研究科
応用加速器部門
筑波大学タンデム加速器施設
ŚźŒƨïėë¦C¶ª­MŸó Ŷ

(筑波大学側 加速器科学研究拠点)

L¿ŜĐ»×éºM
素粒子物理学

ビッグバンから現在に至る宇宙と物質の進化

超弦理論・超重力理論
大統一理論

ビッグバン

ダーク・マターダーク・エネルギー宇宙大域構造

質量の起源・ヒッグス粒子探索
クォーク・グルオン・プラズマ

物質創成・進化
宇宙元素合成
原子

核物

理学

銀河形成
銀河中心ブラックホール

不安定原子核

星間物質
惑星形成

宇宙史一貫教育

宇宙物理学

素粒子・原子核・宇宙物理学の課題は互いに重なり合う!宇宙史的自然観から統一的に理解!今日の「学際領域」が明日の「中心学問領域」
15

宇宙史一貫教育のメカニズム例）宇宙物理で学位を取得する場合

素粒子実験
実習

原子核実験
実習

素粒子実験
技術講義

原子核実験
技術講義

宇宙研究計画策定

宇宙史・素粒子セミナー

宇宙史・原子核セミナー

宇宙研究
実施

宇宙史・宇宙物理セミナー

筑波大キャンパス

関連分野基礎科目

学位論文提出

宇宙観測教育・研究拠点＠
ＶＬＢＩ研究チーム

論文作成指導若手研究者

原子核教育・研究拠点＠
ＣＥＲＮ研究所

宇宙史を一貫した新しい視点・自然観の醸成

大学院生

素粒子教育・研究拠点＠
フェルミ研究所

プレゼンテーション技術・専門英語✓ 海外の３つの教育・研究拠点と筑波キャンパスを循環する人の流れ✓ 宇宙の進化の過程としての統一的視点を養うŚźŒƨïėë¦C¶ª­MŸó Ŷ

16

宇宙史コース履修例
Ｈ１９２００７

Ｈ２０２００８

Ｈ２１２００９

Ｈ２２２０１０

Ｈ２３２０１１

前期１年次
基礎共通養成前期２年次
専門基礎訓練

後期１年次
研究計画

後期２年次
研究展開

後期３年次
論文作成

約１ヶ月

海外分室滞在宇宙史拠点実習ﾟ1「素粒子実験実習」（１単位）

宇宙史拠点実習ﾟ2「原子核実験実習」（１単位）

約６ヶ月を２回程度

海外分室滞在約１ヶ月

宇宙史拠点実習Ⅲ「国際研究計画検討集会」（１単位）

講義・セミナー

宇宙史特別研究Ⅲ
研究計画作成と立案（6単位）

宇宙史特講Ⅰ、Ⅱ
関連分野基礎科目、関連技術科目（それぞれ１単位）

宇宙史特別研究Ⅳ
研究展開・実施（6単位）

宇宙史特別研究Ⅴ
論文作成
（6単位）

予備審査

研究指導

教育研究拠点

海外分室滞在約１ヶ月

宇宙史特講Ⅲ
関連分野専門科目、（１単位）ŚźŒƨïėë¦C¶ª­M

論文提出

S·óØuÍÏåŦĞģdŎŒséºĀÇQAĴj_ķØÙíCŗÜØCĤśjoÉœtĠň{QAYVY]Up}ůƚ
QAŚźpvB}nqÔƛj`¯¶d^FęĹőL¿ŜĐ»×éº¨µ±­MpvąfBYVYt}þçƥ

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RHIC (200 GeV衝突)からLHC (5500 GeV衝突)へ

https://aspara.asahi.com/blog/science/entry/
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原始宇宙の火の玉再現
大阪科学医療グループ・石橋達平
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ジェットエネルギー分解能が命 • ųzĦjðBŲt!~ltƍŨēŇēu#ŚźŒƨïėë¦C¶ª­MŸó Ŷ