« 青函トンネルで宇宙線を測定してきました | トップページ | VivadoのAXI Interconnectでいろいろハマる »

2016.08.23

青函トンネルでのミューオン測定結果

やっぱ青函トンネルに潜ったら、宇宙線を測りたくなりますよね。

先週の日曜日に、5台のプラスチックシンチレータ&MPCCで測った結果の解析をしてみました。

まず、奥津軽いまべつ駅を出てから1分ごとのカウント数を測ってみた結果が下のグラフですが、昨日のブログで書いたとおり、このままでは青函トンネルは全然見えていません。

Am1008_okutsugaru_2

奥津軽いまべつ駅を出てから3分くらいでトンネルに入り、30分弱くらいで北海道に出るのですが・・・全然わからないですね。

さて、プラスチックシンチレータが発光する原因は、だいたいはγ線かβ線かミューオンです。そこで会社で、K40の線源(塩化カリウム。要するに減塩しお)を使って、K40の有無によるスペクトラムの違いを見てみると・・

K40

この検出器では、およそ680以下の部分でK40からのγ線が見えているということになります。逆に、700以上を高さのパルスだけを測れば、ガンマ線やβ線の影響は受けにくく、ミューオンだけが見えるだろうと考えられます。

次の図は、新幹線の中で奥津軽いまべる~函館新北斗間で測ったスペクトラム全体です。

Spec_all

まぁ、このグラフを見ても特にわからないですが、700以上の高エネルギー成分と、700未満の低エネルギー成分に分けて、1分ごとのカウント数の推移を見てみようというわけです。

まずは、低エネルギーの成分。青函トンネルの中のほうがむしろ多いという結果になりました。これはコンクリートに由来するカリウムから出ているガンマ線を見ているものと思われます。

Ganma

次は高エネルギーの成分。これこそが見たかったミューオンと思われるものです。

Muon

青函トンネルを越えてからも2回ほどミューオンが減っている場所があります。Googleマップで見てみると、青函トンネルを出てから「知床信号所」というところで一度地上に出て、再びトンネルに入っているようです。

その後、木古内町で地上に出て駅に停車。再びトンネルに潜って出て、函館新北斗駅というわけです。

地図と、線量をプロットしてみると・・

Total

青函トンネルと、その続くトンネル内でミューオンが減る効果を見ることができました。ミューオンの数は地表からの深さを示しているので、知床信号所と木古内の間のトンネルの深さは地下100mくらいかな・・なんてこともわかります。

面白いのは、トンネル内ではむしろガンマ線と思われる低エネルギーの成分が増えていることです。トンネルの上にある山の高さと一致しているような形を示しています。

これは何を意味しているのでしょう。カリウムやウランが見えているのでしょうか!?

|

« 青函トンネルで宇宙線を測定してきました | トップページ | VivadoのAXI Interconnectでいろいろハマる »

コメント

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)


コメントは記事投稿者が公開するまで表示されません。



« 青函トンネルで宇宙線を測定してきました | トップページ | VivadoのAXI Interconnectでいろいろハマる »