世界最高ミュオグラフィ観測精度を達成

2021年11月29日

東京大学国際ミュオグラフィ連携研究機構
東京大学生産技術研究所
東京大学大学院新領域創成科学研究科
東京大学大気海洋研究所

東京大学国際ミュオグラフィ連携研究機構は、同大学生産技術研究所、大気海洋研究所、大学院新領域創成科学研究科、および九州大学、英国シェフィールド大学、英国ダラム大学、英国科学技術施設会議ボルビー地下実験施設、イタリア原子核物理学研究所、イタリアサレルノ大学、イタリアカターニャ大学、ハンガリーウィグナー物理学研究センター、チリアタカマ大学、フィンランドオウル大学Kerttu Saalasti研究所と共同で、世界初となる海底ミュオグラフィセンサーアレイ（HKMSDD：Hyper KiloMetric Submarine Deep Detector）の一部を東京湾アクアライン海底トンネル内部に設置し、この東京湾海底（Tokyo-Bay Seafloor）HKMSDD（TS-HKMSDD）を用いて、令和3年6月1日〜8月18日までの79日間の長期観測を実施した。本ミュオグラフィ観測により得られたデータと天文潮位データとを比較することにより、2時間の時間分解能で密度の時間変化にして3パーミル（千分の3）（約1日の時間分解能では、1.5パーミル（1万分の15））の世界最高観測精度を達成したことを確認した。

ミュオグラフィは、宇宙に由来する高エネルギー素粒子ミュオンを用いて巨大物体を透視する技術である。これまで火山、原発、ピラミッドなどの透視に成果を上げているが、陸域での測定においては、1パーセントを切る密度の時間変化を追うことは極めて困難であった。ミュオグラフィを海へ展開することにより、これをオーダーレベルで改善した観測データを確認した。

この精度の達成により、国内外の港湾部における地震や台風などによる津波、また海底地形の時間変化を精度良くイメージングできることになる。今後、本技術の応用展開の可能性として、東京湾の堆積物構造や温室効果ガス（メタン）の実態把握など、海底下空間利用に係る評価への活用が期待される。更に、将来、HKMSDDを耐圧容器に入れ、より深い海底に適用することにより、海底火山や火山島などを含む海洋地殻の内部構造や、海底下環境における二酸化炭素貯留隔離（CCS）等の環境モニタリング技術としての応用展開が期待される。

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東京大学国際ミュオグラフィ連携研究機構プレスリリース（2021年11月26日）※英文
東京大学生産技術研究所プレスリリース（2021年11月26日）
東京大学大学院新領域創成科学研究科プレスリリース（2021年11月26日）