火山透視を低コスト化 東大、宇宙線利用の装置試作

東京大学地震研究所の田中宏幸教授らは、宇宙線「ミュオン」を使って火山内部の透視画像を得る装置の試作機を完成した。ミュオン検出に新方式を使い、ミュオンを受ける単位面積当たりのコストを、従来方式の１０分の１以下に抑えられる。

鹿児島県の桜島で実証実験を始めており、新方式の有効性を確かめた後、実用化に向け大型装置の開発に着手する。桜島での観測結果は、２０１８年度中に無料公開し、火山研究への活用を促す。ＮＥＣなどとの共同開発。

ミュオンは透過性が高く、岩盤も通り抜ける。高密度な部分は透過率が下がるため、物体内部の密度分布を可視化できる。

受光部を大面積化してより多くのミュオンを捉えれば、高解像度な画像を短時間で得られる。受光面積１平方メートルの場合、マグマ位置を把握できる解像度を得るのに１カ月かかるが、１００平方メートルあれば８時間ですむ。だが、従来方式では装置コストが数十億円かかり、実現は困難だった。

完成した試作機は、ガスの電離を利用する方式を採用した。受光面積１平方メートル当たり５００万円程度。ガスとミュオン間の作用を直接、電流として捉えるため光に変換する必要がなく効率が良い。

試作機の大きさは幅２×奥行き２×高さ２メートル程度で、受光面積は約２平方メートル。桜島観測で新方式の有効性を確認し、受光面積１００平方メートルの装置の開発を目指す。

また、移動可能にするため、受光部を１平方メートル程度のユニットとし、現地で並列につなぎ運用するシステムを開発する。

桜島での観測結果は、ミュオンによる可視化技術研究のために７カ国の研究機関で組織した「ミュオグラファーズ」のサイトで公開する。