Posted in宇宙・地球 技術・工学・物理・数学

宇宙線の起源

宇宙線はラマン分光測定など高感度の光測定をするとノイズとして時々見えます。数分に1回建物や装置を貫いて1cm2くらいの半導体カメラに衝突するわけですから、けっこうな高エネルギーの粒子が頻繁に来ています。 https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray によると、10^11eV=100GeVの粒子は1m^-2s^-1の割合で来ているそうです。1cm^2あたりだと10000sに1回、すなわち2時間47分に1回ということになります。ラマンで見えるのは100倍くらい頻度がありそうですが、上記グラフを見ると＞1GeV～10GeVくらいでしょう。思ったよりも高いエネルギー…
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宇宙線の検出法

大学1年生の学生実験で「原子核乾板」というのをやりました。写真に写った飛跡を見て粒子の種類とエネルギーを当てる課題でした。熱心な先生で、正解するまで夜10時まで残されたのがいい思い出ですが、今はそんな指導はできないですね。数百人（700人?）を担当しておられたのは確かだと思います。頭が下がります。 インドのGrapes-3実験施設では、シンチレータをたくさん並べて、高エネルギー宇宙線が空気中の分子にぶつかってシャワー状に発生する高速電子やμ中間子を検出します。同時に観測される電子の数と広がりから宇宙線粒子のエネルギーを算出します。 下記はシンチレータの学生実験の説明書のようです。 https:…
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世界の研究所：インドの宇宙線観測設備 Grapes-3

今週の世界の研究所は、インドのOoty市(ウーッティ、正式名称はUdakamandalam）にあるTata研究所と日本の大阪市立大学などが運営しているGrapes-3　宇宙線観測設備を取り上げます。先週出た論文によると、宇宙から降り注ぐ超高エネルギーの陽子のエネルギースペクトルに「へこみ」が見つかったとのことです。 https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.051002 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A6%E3%83%80%E3%82%AB%E3%83%9E%E3%83…
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知的創造企業(10) 知識創造のための処方箋７つ

金曜日の「知識創造企業」は第８章（最終章）です。知識創造のための処方箋を７つあげています。1週間で見るのはもったいないので、２～３回に分けようと思います。 大学教師にも参考になる話がいくつもあります。 ※日本語は東洋経済新報社の和訳から。 処方箋　guidelines 1.知識ビジョンを作れ　Create a knowledge vision. 2.ナレッジクルーを編成せよ Develop a knowlede crew. 3.企業最前線に濃密な相互作用の場を作れ Build a high-density field of interaction at the front line. 4.新製…
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硫黄酸化還元酵素（SOR）は中空の球体

硫黄を酸化還元する酵素 SOR(sulfur oxygenase reductase)は面白い形をしています。 https://www.rcsb.org/structure/7X9W 中空の球体です。こんなのが指先の操作で見えるのですから、いい時代です。4回対称性と3回対称性があって、出口のようなものがいくつか開いています。きれいです。 https://www.rcsb.org/3d-view/7X9W/1 使っている金属イオンは Fe3+のようです。 https://www.rcsb.org/3d-view/7X9W?preset=ligandInteraction&label_as…
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硫黄細菌は80℃希硫酸中で生育する

硫黄細菌が使う重要な酵素にSOR (Sulfur oxigenaze reductase)というのがあります。その構造は明日見ることにして、それを使っているという古細菌(Archaeon)が面白かったので紹介します。 https://bacdive.dsmz.de/strain/16643 これは火山性の温泉泥から採取されたもので、生育条件は80℃、pH1~3というものすごい環境です。上記リンクをたどると最適培地が出ていますが、Fe,Mg,Caなどの金属硫酸塩、アンモニア、リン酸＋酵母抽出物という面白いものです。 https://www.readcube.com/articles/10.338…
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硫黄細菌のエネルギー源

硫黄細菌は、硫黄や硫化水素を酸化して硫酸などにする際にエネルギーを得る細菌で、土壌中、海水中、下水溝などにいるそうです。 H2O ＋1/2O2 -> H2O + S ΔH= -176kJ/mol 4つの属があり、一部はCO2の還元にそのエネルギーを使っているそうです。 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AB%E9%BB%84%E7%B4%B0%E8%8F%8C 逆に、有機物を酸化しつつ硫酸を還元するsulfur-reducing bacteriaもいるようです。 https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur-reduci…
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世界の研究所：東北大学・加齢科学研究所とスーパスルフィド

今週は、予告通り硫黄細菌を調べていこうと思います。検索で引っかかって面白かったのは人間を含む生体内に存在する、硫黄が数珠つなぎになった「スーパスルフィド」で、2021年に学会誌の特集号が組まれていてタダで読めます。 https://seikagaku.jbsoc.or.jp/index.html?vol=93&no=5 この特集号は読みごたえがあります。 -S-..-S-S-を含むタンパク質や小分子は2014年に生体内で広範に使われていることがわかったそうで、大発見ですね。この発見は東北大学・加齢科学研究所その他日本国内で行われたようです。先週東北大に出張していたこともあり、今週の研究…
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知的創造企業(9) 日本型の知識創造企業の世界展開（その２）

金曜日の「知識創造企業」は第７章後半です。日本人と欧米人の仕事のやり方が面白かったです。使うロジックが違う、という話が印象的です。 キャタピラ社と三菱重工業の合弁企業が一度壊れそうになって、見直しの結果、新キャタピラ三菱ができました。しかしこの本が書かれた後の2012年に三菱が撤退することで合弁解消し、日本キャタピラー合同会社になりました。 関係ないですが、「合同会社」は米国の企業の日本法人が名乗ることが多いです（例アマゾン）。経営と出資が分離していない形態で、株式は発行せず、株主総会も不要とのことです。外資の子会社には適していますね。税金や手数料が安いというメリットもあるそうです。 http…
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C1 化学と不均一系触媒

今週はC1 chemistryについて普通でない切り口から解説していますが、オーソドックスなCOを使った反応は膨大な量の研究があります。 溶液中の錯体で配位子を精密に作りこむ均一系触媒もいろいろありますが、金属や金属酸化物のナノ粒子、他の物質（担体という）表面に触媒となる数原子が載った不均一系触媒の研究が多いです。これは高温高圧で使えるので、気体を原料とした大量合成に向いています。 不均一系触媒は、昨日の話にもあったように、最近は量子化学計算の精度が上がったことと、電子顕微鏡で原子が見えるようになったことから進展著しい分野です。 私は化学者としては酸素以外の16族（S,Se,Te）に愛着がある…