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専攻:理科教育 主要論文:非識別性多肢選択問題の誤答分析の方法、日本教育工学会        

レントゲンとX線のリスク意識(2)

By   2016年11月22日

レントゲンとX線のリスク意識

--創造的知性と負の遺産--

森 雄兒

第2章 レントゲンとX線障害

□ 2ー1.X線ブームとX線障害

ほとんどの大学の物理学科には真空放電用の実験装置が備えられていたので、X線発見の報告を受けて、各地でその追試が行われた。ただ、イギリスのように真空度の低い放電管が多数使われていた地域的な事情にくわえ、電源電圧が低いことから追試に失敗するケースが多発し、一時イギリスからレントゲンの発表は虚偽であるという報告もみられた。この種の誤解はレントゲンが最も恐れていたことだろうが、追試成功の事例が相次いで公表されたためこれはまもなく沈静化に向かっている。

たとえば、ウィーン大学では同年1月17日には、もう生理学教授のジグムントらによって、前腕の骨折や銃弾のはいった手などのX線写真を自前で撮影し、医療への応用研究をスタートさせている。これは苦しむ兵士に対して手探りで銃弾の位置をさぐる当時の医療方法にとって革命的な進歩であった。同年2月にはキャベンディシュ研究所の物理学者J.J.トムソンが、X線によって空気中に電離作用がおきることを確認し、レントゲンが第1報でやりのこした課題があっという間に報告されている。

当時科学の後進国だったアメリカでは、発明王といわれていたT.エジソン%e5%9b%b3%ef%bc%98%ef%bc%8e%e3%82%a8%e3%82%b8%e3%82%bd%e3%83%b3が「エンターテイメントとしてのX線」に最も早く反応した。彼は、全社をあげ、不眠不休の体勢でX線による「透視用暗箱(Flouroscope)」や「X線による照明装置」の開発に取り組んでいる。「透視用暗箱」とは図9のように対象物にX線を照射し、それを蛍光スクリーンで受けその透過映像を暗箱の中からリアルタイムで確認する装置である。この装置は、明るい場所においてもX線の透過映像を様々な角度からリアルタイムで観察できたため、市民を驚愕させる見世物になった。同年5月のニューヨークの電灯協会博覧会で、エジソンがこうし%e5%9b%b3%ef%bc%99%ef%bc%8e%e9%80%8f%e8%a6%96%e7%94%a8%e6%9a%97%e7%ae%b1たX線の公開実験を実施したところ、X線の透視用映を一目見ようと驚異的な数の市民が見物に押しよせている。この装置は画期的ではあったが、モデルはもちろんその観察者も何のX線防護も施されておらず、リアルタイムでX線に被ばくし続ける危険な見世物であった。現在のCTスキャンの原型とも言える。
その後「エジソンのX線キット」が一般に売りに出され、こうして種のない危険なマジックが、市民のための娯楽や大道芸の仲間入りをしていく。
この開発過程でエジソンは目を痛め、エジソンの助手のクリアランス・ダリは連日実験のモデルを長時間つとめたためX線被ばくによる火傷や潰瘍を発症している。その後ダリは、潰瘍からガンを発症し両腕を切断するが、1904年39才で死亡している。X線被ばくによる最初の犠牲者と言われている。その%e5%9b%b310%e3%83%80%e3%83%aa%e3%81%ae%e6%89%8b後、エジソンは、X線の商品化から撤退する経営判断を下すが、身体に障害を及ぼす直接の原因はX線によるものとは認めることができなかった。エジソンは真理を追究する科学者や技術者というよりも科学技術をあやつるエンターティナーという際立った個性の持ち主であった。そうした彼の個性は「驚異的性質と深刻なリスク」を併せ持っていたX線の存在を客観的に受け入れらず、彼の弱点をさらけ出してしまったといってよいだろう。

本文の続きをお読みになる方は以下の文章をクリックして下さい。
▒ 2-2.レントゲンの被ばく環境

レントゲンとX線のリスク意識

By   2016年10月31日

レントゲンとX線のリスク意識                                                     VPDF2.00

---創造的知性と負の遺産---

森 雄兒

第1章 X線の発見

1.はじめに

W.レントゲンは1895年11月頃から2ヶ月の間、実験室で体の骨を映し出す現象を前にして不安と恐怖に襲われながら、X線を発見している。それは人間の骨を映し出すことがいかに当時の常識から、ありえないことであったかをよく物語っている。もちろん、当初レントゲンは自分がX線に被ばくしているという意識は持って図1..レントゲンいないが、実験が進むにつれて変化していく。X線の発見は世界中から絶賛を受け、その後放射線・核の時代の扉を開いていくことになるが、同時にそれは自分の「人生の結晶」によって自分のみならず多くの人々に放射線障害者を作り出していくことの始まりにもなる。W.レントゲンやM.キュリーは別として、その後の科学者のほとんどは「知的創造」の場面にのみ携わり、「負の遺産」は、もっぱら市民、作業員、兵士を被爆者として引き受ける分業体制の中で生きていくことになる。こうしてみると、レントゲンやキュリーは放射線を発見した「創造的知性」の人であるとともにその結果である「負の遺産」も自分の肉体で受け止めるという特別な境遇を生きた人ともいえる。

自分の「人生の結晶」が他者を傷つける、という微妙な問題を饒舌に語る人は皆無である。したがって、それについて語っている資料はとても少ない。「創造的知性」と「負の遺産」の分業化がさらに徹底している現在においては、そこに潜む問題点を明らかにすることはとても困難になっている。
以下ではそういう特別な境遇にあったW.レントゲンが、華々しい歴史的発見の裏側にひっそりと横たわる「負の遺産」をどのようなリスク意識でとらえていたのか、という視点からX線の発見過程をたどり返してみる。まずは、レントゲンがX線発見を伝えるためにとった情報戦略の話からはじめてみよう。

第1章の本文の続きをお読みになる方は以下の文章をクリックして下さい。
2.不吉なX線の超克

3.X線の発見とレントゲンの情報戦略

4.X線発見の反響

第2章 X線ブームとレントゲンの記事をお読みになる方は以下の文章をクリックして下さい。
▓ 1.X線ブームとT.エジソン

▓ 2.悪化するレントゲンの被ばく環境

第3章以下をお読みになる方は以下の表題をクリックして下さい。
 第3章 レントゲンのX線防護対策

▒第4章 レントゲンのX線防護対策(つづき)

▒第5章 本格的X線防護システム

▒第6章 創造的知性と負の遺産

▒ 霧箱で見るX線の動画映像

「サイエンスの森」、再スタート

By   2016年10月11日

「サイエンスの森」、再スタート

画像喪失などの事故後、1ヶ月のメンテナンス期間をいただき、「サイエンスの森」は2月1日に再開しました。
この機会に物理教育の内容を整理・簡潔化し、当初の方針を少し修正しました。

霧箱と物理教育というコンセプトに変化はありませんが、これからの日本の環境に大きな課題となっていく「放射線のリスク」に力点をシフトしていくことにしました。

「授業を変える実験」は画像喪失で修復中です。お見苦しい点が若干ありますが、徐々に解決する予定です。

霧箱は、核物理がもたらす「光と影」の両面をわたしたちに簡潔に見せてくれる貴重な実験装置です。これからもこの矛盾する二面性にしっかり注目し、地道にサイトを運営していきたいと思っています。

サイエンスの森は、2007年にスタートし、2015年12月31日までで10万6千人のセッションがありました。(google analysisより)。ゲストの方々のご利用に深く感謝しています。

2016年2月1日から第2期のサイエンスの森は、スタートしましす。皆様のご意見に耳を傾けながら新しい方向に試行錯誤していく所存です。よろしくお願い申し上げます。

2016/02/01  代表 森雄兒、スタッフ一同

続KBGK報告

By   2016年10月11日

▓続KBGK研究会、第186回(2017年4 月21日)の報告

・場所:都立戸山高校
1.作りやすいブラシレス磁石モーター(霜田光一)
2.仕事について(金城啓一)
3.用語「仕事について(その2)
4.長調と短調の3和音の音色が違うのはなぜか
5.気柱の共鳴の音が大きく聞こえる理由(横田憲次)
6.三原山溶岩の光沢(小林英一)

▓続KBGK第185回(2016年2月17日)の報告

・場所:東大・駒場
1.ブラシレス磁石モーター(霜田光一)
2.月の影響を考えた地球の面積速度の検討(横田憲治)
3.3重振り子の連成振動(霜田光一)
4.放射線教育について(金城啓一)
5.用語(仕事)について(広井禎)
6.いまさら聞けない、kgの意味は?その2(森雄兒)
7.三原山溶岩の光沢(小林英一)(次回にまわりました。)

▓続KBGK第184回(2016年12月2日)の報告

・都立戸山高校物理講義室、PM6時~8時
1.雨雲が黒いわけ(霜田光一)、
2.初期の会員後藤道夫先生(広井禎)、
3.雲の白さのモデル実験(小林英一)、
4.磁石モーターの効率(霜田光一)、
5.跳ね返り係数0<=e<=1の範囲外の一次元衝突実験(小林英一)、
6.アマチュア無線機を利用した電磁波の実験(佐藤正隆)
7.Monkey Hunting?(金城啓)

▓ 続KBGK第183回(2016年10月21日)の報告

・場所:東大・駒場
[1] 三角モーター(改作)(霜田光一)
[2] 高校での核の取り扱いについて(金城啓一)
[3] フーコー振り子のモデル実験(霜田光一)
[4] 地球の面積速度の検討(横田憲治)
[5] 白い雲と黒い雲。雨雲はなぜ黒いか。(霜田光一)
[6] 音波の差周波数を聞く実験(小林英一)

▓続KBGK第182回(2016年8月26日)の報告

・場所:都立戸山高校
[1]三角モーター(霜田光一)
[2]垂直跳びをしている人が持つ単振り子の実験(小林英一)
[3]3原色と色度図の分子論(霜田光一)
[4]太陽の子午線通過時間から地球の公転軌道の離心率を求める(横田憲治)
[5]はね返り係数の歴史に関する報告の紹介と若干の考察(小林英一)
[6]kgの意味はなに?ーー高校生のアンケート調査よりーー(森雄兒)
[7]エコノミストが高校物理を振り返る(広井禎)

「Kgの意味は何?」

By   2016年10月10日

「Kgの意味は何?」
ーー高校生のアンケート調査よりーー

森雄兒

はじめに

はじめに
いま、理科を学ぶ中学生を中心に高校生、大学生にも「kg」の意味がはっきりしない、「重さ、重量」と「質量」の区別がつかなくなる混乱が日常的に起きています。以前の高校生は「重さはよく分かるが、質量はよく分からない。」と言うのが、ほとんどの生徒からよせられる疑問でした。あるいは「質量」はわかったような気になっても、すぐ分からなくなる。そして生徒は実感できる「重さ」を足場にして「質量」という抽象的な概念の学習に挑戦すると言うのが、一般的姿でした。
それが10年ほど前から雑誌やWEBの相談コーナーでは、「重さと質量の区別がわからない。」という質問が増え、さらには「重さも質量もわけがわからない!」というほとんど嘆きといった方がよいものまで見かけるようになり情況が一変してきました。そして、これは子供達だけではなく、就活や資格取得のために理科(物理)を真剣に再学習している成人までも「何度、読み返しても重さ、重量、質量の区別がつかない」、と述べているのを見かけるようになってきました。

まず、こうして新たに進行し始めた混乱の実情を明らかにするために、力学の授業のレディネステストをかねて高校2年生にアンケート調査をお願いしました。かれらは昨年の4月に進学校といわれている高校に入学し、この4月に2年生になったばかりの生徒37名です。小規模ながらそのデータを参照しながら混乱の実態を互いに共有化し、混乱の原因も考えていきたいと思います。
アンケートの内容の全体に関心がある方は実施した調査シートが本文の末尾にありますのでのご覧下さい。アンケートの内容は(問1)~(問4)までありますが、今回の分析は、(問1)と(問4)です。この続きをお読みになる方は以下をクリックして下さい。

▒(本文):「kgの意味は何?」

ベータ線霧箱基本編――ドライアイス

By   2016年1月21日

Ⅰ.霧箱(ベータ線)基本編

1.ベータ線霧箱の作り方―――ドライアイスを使う方法

STEP1. 準備するもの

○ドライアイス

・宅急準備1ドライアイス便でドライアイスをブロックで購入してもよいし、5分間くらい霧箱の飛跡をみるだけでよいときには、冷凍食品を買うときもらえる粒状のドライアイスでも間に合います。(写真の分量で5分位は十分観察できます。)

 

○パイレックスガラス容器

準備容器 2・ サテンの布

・iwaki スポンジ型(径18cm用) KBT240
・黒か濃紺のラシャ紙またはサテンの布。

 

○無水エチルアルコール
エタノール3・薬局にあり。
値段が少し高くなりますが、必ず「1級」(99.5%)と書いてあるものを入手しましょう。

 

 

○線源

・ガスマントルやユークセン石は、厚めの黒のラシャ紙等で包む。アルファ線はカットされるがベータ線は通過する。
・ガスマ線源マントル4ントル
キャンプ用ガスランタンの芯。アウトドア用品売り場にあります。GM管を持って行けば確実に分かります。

・鉱物標本:線源ユーク5ユークセン石

 

 

 

○ラップフィルム
ラップ6・ サランラップ(旭化成)が推奨。他のメーカーは、薄いのでやぶれやすい。

 

○アクリル定規
・ティッシュペーパーでこするので、なるべく30㎝以上の長さのものが静電気を起こしやすい。
・発生する摩擦電気は、ティッシュペーパーが負に、アクリル定規が正に帯電する。(塩ビの定規もあるので間違えないように。)

○ピペットかスポイトか代用品

○ティシュペーパー

○厚めのタオル

 

STEP2.作り方

①パイレックスガラス容器

1製作パイレックスガラス容器と厚手のタオルを用意します。

 

 

②サテンの布を入れる

霧箱の2製作中に底の形に合うようにラシャ紙かサテンの布を底に敷きます。

 

 

 

 

③アクリルシートを敷く

3シート製作3サテンの布の上にアクリルシート を敷きます。

 

 

 

④布帯を取り付ける

4帯製作霧箱の周囲に布帯をセットします.霧箱の深さの中間の位置に取り付けます。

 

 

 

⑤エタノールを注入する
5ピペット製作5ピペットで布帯に十分にエタノールを含ませます。

さらに底の部分にもエタノールを注入します。

 

 

⑥線源を入れる

6線源製作 線源を霧箱の内部に入れます。線源にユークセン石を使う場合には、ユークセン石をキッチン用のアルミホールか黒い紙で包みましょう。 その理由は、α線を遮蔽し、β線だけ通過させるためです。

 

 

⑦ ラップフィルムでふたをします。
7ラップ製作ラップフィルムは厚くて、やぶれにくいサランラップが最適です。

エタノール蒸気がもれでないように周囲をラップフィルムでしっかり密封し、気密を保ちます。

 

⑧ドライアイスを敷く。
8ドライアイス製作8ドライアイスが写真のような粒の場合には、そのままタオルの上に平らに敷き、容器の底と同じくらいの面積にまで広げます。

ドライアイスが大きな塊の時には、適量をタオルにくるんでハンマーでたたき小さな粒にします。

 

⑨アルミ板を敷く

9アルミ製作9広げたドライアイスの上にアルミの板を置く。
ドライアイスとアルミ板がよく接触するように容器を1,2秒くらい下に軽く押します。(「ジュー」というドライアイスの蒸発音が聞こえてきます。)

 

⑩霧箱容器をアルミ板の上にのせる
10移動製作アルミ板の上に霧箱をのせます。霧箱が水平になっているか確かめましょう。もし、傾いているときには霧箱やアルミ板をかるく下に押しドライアイスがより平らになるようにします。
アルミニウム板は、霧箱を均一に冷やすためのものです。

 

⑪光源をセットする
11光源製作光源はできるだけ明るいビーム状の光線がお奨めです。なるべく光源は2ヶ用意しましょう。

β線は、蜘蛛の糸のようにとても細い飛跡なので、飛跡ができていても、照明が暗くそれに気がつかないということがよく起きています。

少しまぶしいかもしれませんが、光源に対して逆光の方向から飛跡を見るのがβ線の飛跡がみえる必須のアングルです。順光からみるとほとんどの場合、よほど好条件でなければ飛跡が見えませんので注意!

⑫霧箱の上で帯電したアクリル棒ゆっくりふる

11製作完成イラストアクリル定規をティシュペーパーでこすり、帯電した状態にします。霧箱の5㎝くらい上をゆっくりと水平にお祓いでもするように移動させます。約3分から5分位でβ線の飛跡が見えてきます。物差しの帯電具合、物差しを揺らす時間間隔,距離,など試しながら飛跡が最も鮮明に見えるベストの方法を探してください。

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森の活動

By   2016年1月20日

森の活動

○専攻:東京学芸大学大学院理科教育

○主要論文 ・「物理における非識別性多肢選択問題の誤答分析の方法」日本教育工学会、

・「陽電子の見える霧箱」日本物理教育学会など

○受賞歴 「数式を使わない交流の指導」、 「陽電子の見える霧箱」 「教室に無重量状態を」などで

東レ理科教育賞、日本物理教育学会大塚賞、教員発明展科学技術長官賞など受賞。

○日本物理教育学会理事、物理教育学会賞選考委員、編集委員など歴任

○ 主に都立高校で教壇に立ち、学習院女子中高等科を最後に教壇をおりる。

以降WEBサイト「サイエンスの森」の活動に専念する。