授業科目名 (英文名) 放射光科学のフロンティア (全学共 通科目) (Frontier of Synchrotron Ra diationScience) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 1年次・後期 担当教員 橋本 智 山川 進二 原田 哲男 山口 明啓 藤井 将 春山 雄一 所属 高度産業科学技術研究所 オフィスアワー・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 シンクロトロン放射光は高エネルギー電子ビームから放射される非常に強力な電磁波 (X線)である。西播磨地区には大型放射光施設SPring-8、世界最大級のX線自由電子 レーサ ー施設SACLA、および本学のニュースバル放射光施設か あり、世界有数 の 放射光研究拠点て ある。ニュースバルは国内大学が有する最大の放射光施設であり 、本学の大きな特色の一つである。 本講は初年度学生を対象とする唯一の「放射光」に関する講義て ある。本講義では シンクロトロン放射光に対する理解を深めることを目的とし、放射光科学が如何に我 々の生活に役に立っているか、放射光科学の面白さについて文系学生に理解しやすい よう可能な限り専門用語は使わずに紹介する。 本講義の到達目標は、1)放射光とは何であるか、どのような特徴があるかを理解す ること、2)放射光がどのように利用され、役に立っているのかを理解し、放射光科 学に対する関心や興味を持つことである。 講義内容・授業計画 [講義内容] 放射光とは何か。放射光は今日の先端科学技術にと のように利用されるの か。どのような役にたっているのか。放射光科学の何が面白いのか。などを本講義の 主題とする。また加速器と相対性理論、およひ 放射線安全など関連する話題につい て文系学生にとっても分かりやすく概説する。 [講義計画] 1. (橋本) 本講義についての概要説明(ガイダンス)/放射光とは何か? 2. (橋本) 光は波か?粒子か?/光の基本的性質/放射光はほぼ光速で動く相対論的電 子ビームから発生する/ 放射光の他に類を見ない優れた特徴 3. (橋本) 相対論的電子ヒ ームと加速器/特殊相対性理論/放射光科学を支える巨大 装置のサイエンス(加速器科学) 4. (原田他) ニュースバル放射光施設紹介(遠隔による施設見学) 5. (原田) 放射光の加速器の実際/ニュースバル放射光施設の紹介/放射光の発生 6. (原田) 放射光応用技術/X線で半導体加工するEUVリソグラフィー/究極の「光」 加工技術 7. (春山) 光と物質の相互作用/光と分子/身近に起こる光化学反応 8. (春山) 放射光反応化学/放射光照射による表面改質 /放射光を用いた分析 9. (春山) 放射光を用いた分析技術/放射光光電子分光を用いた産業応用 10. (藤井) 物質によるX線の吸収/X線の分光で試料の物性を明らかにする/放射光が 解き明かす磁石の謎 11. (山川) 放射光と放射線安全/ “放射光”と”放射線"の違い/放射線防護の基礎/ 放射線の人体への影響/ 放射線は危険なのか? 12.(山口) 癌のX線イメージングと治療に向けた最先端医療技術への展開 13.(山口) 科学技術を支える微小部品製造の最前線とシステム応用によるインフラ整備 14.(未定) 放射光による最先端研究(仮) 15.(未定) 放射光の産業利用(仮) テキスト 講義資料を配付し、テキストとする。 参考文献 「光が活躍する−一億人の化学−」日本化学会編、大日本図書 「放射光が解き明かす驚異のナノ世界」日本放射光学会編、講談社ブルーバックス
成績評価の基準・方法 [績評価の基準] シンクロトロン放射光とはなにか、最先端科学研究においてどのように 利用されているのかについて理解する者に単位を授与する。講義目的・到達目標に記 載する能力(知識・技能、思考力、判断力、表現力等)の到達度に応じてSからCまで 成績を与える。 [成績評価の方法] 各講師より出題するレポートを基準として受講態度(積極的な質問等 )を含めて総合的に評価する。 履修上の注意・履修要件 本学が有する最先端研究施設の一端に触れたい学生を対象とする。文系学生に応じた 講義内容なので特に履修要件はない。 ≪新型コロナウィルス感染症に伴う特例措置に基づく遠隔授業≫ ・当授業は原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、履修者人数によっては新型 コロナウィルス感染症対策として、履修者を複数の教室に分けて教室間をオンライン で繋ぐ方法や、対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場合が あり、自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境(PC・タブレット等の端末 やWi-Fi環境)が必要となる場合があります。最終的な授業方法は履修登録後に決定・連 絡します。 ≪追記≫ 対面授業の場合でも第4回はWebexまたはZoomによる遠隔講義を行います。 ニュースバル放射光施設から配信を行い、施設内の様子や実験設備を遠隔で教室から 見学することができます。なお技術的な問題があり遠隔見学が困難と判断した場合は 通常の対面授業に切り替えます。最終的な授業方法は決定後に連絡します。 実践的教育 該当しない 備考 本講義の後、以下の講義を通して放射光科学や加速器科学についてより深く学習する ことができる。 「シンクロトロン放射光科学」(工学部共通、3年前期、木5、代表教員:山口)、 「材料工学実験Ⅲ」(工学部材料コース、3年後期、月3∼5)、「放射光科学」( 工学部材料コース、3年後期、火1、担当教員:春山)、「加速器科学」(工学部材 料コース、3年後期、金2、担当教員:橋本)