中 ノ 島 時 代 の 杉 本 先 生中 井 浩 二 ( 高 エ ネ ル ギ ー 物 理 学 研 究 所 名 誉 教 授 ）

1. 杉 本 研 究 室 発 祥 の 地 ： 大 阪 大 学 中 ノ 島 キ ャ ン パス　 昔 は 水 都 と 呼 ば れ た 大 阪 市 の 中 心 、 堂 島 川 と 土佐 堀 川 に 挟 ま れ た 中 ノ 島 に 大 阪 大 学 理 学 部 が 創 設さ れ た の は 1931 年 の こ と で あ っ た 。 初 代 学 長 に 長 岡半 太 郎 先 生 は 、 こ の 新 し い 大 学 の 創 設 に 意 欲 を 持っ て 取 り 組 み 全 国 か ら 優 れ た 人 材 を 集 め ら れ た 。特 に 、 当 時 創 成 期 に あ っ た 原 子 核 物 理 学 を 中 心 的プ ロ ジ ェ ク ト と し て 選 び 、 理 研 か ら 新 進 気 鋭 の 菊池 正 士 先 生 を リ ー ダ ー に 迎 え ら れ た 。　 菊 池 先 生 は 、 先 ず コ ッ ク ク ロ フ ト ・ ワ ル ト ン 加速 器 を 建 設 し て 中 性 子 原 子 核 反 応 の 実 験 に 取 り 組み 、 中 性 子 の 非 弾 性 散 乱 に よ る γ 線 の 測 定 で 有 名 な菊 池 ・ 青 木 ( 熊 谷 ) ・ 伏 見 の 実 験 を 次 々 と 発 表 さ れた 。 次 に サ イ ク ロ ト ロ ン を も 建 設 さ れ 、阪 大 1 期 生 の 伊 藤 順 吉 先 生 に よ る フ ェ ル ミ の 理 論 の検 証 、 光 学 模 型 の 原 点 と な っ た 若 槻 哲 雄 先 生 の 影散 乱 な ど 、 先 駆 的 な 成 果 が 挙 げ ら れ た 。 ま た 、 湯川 秀 樹 先 生 の 中 間 子 論 の 予 言 も こ の 中 で 生 ま れ た 。　 菊 池 研 究 室 が サ イ ク ロ ト ロ ン の 建 設 を は じ め た時 、 第 三 の 加 速 器 ヴ ァ ン デ グ ラ フ の 建 設 も 始 ま った 。 伏 見 康 治 先 生 が 始 め ら れ た 。 静 電 型 加 速 器 はサ イ ク ロ ト ロ ン と 違 っ て 大 変 難 し い も で あ っ た 。伏 見 先 生 が 始 め ら れ 、 若 槻 先 生 が 大 変 な 苦 労 を なさ っ た が 旨 く 行 か な か っ た と 聞 い て い る 。 そ の うち に 太 平 洋 戦 争 が 始 ま り 全 て の 活 動 が 止 ま っ て しま っ た 。　 戦 後 、 こ の 加 速 器 を 完 成 さ せ た の が 杉 本 先 生 であ っ た 。 殆 ど ゼ ロ か ら の 出 発 で あ っ た 。 今 日 の ように絶縁素材が整っ て い る わ け で は な い 。 真 空 技 術 も 未 熟 で あ る 。杉 本 先 生 は 、 い ろ い ろ な 工 夫 を 重 ね な が ら そ の 困難 を 一 つ 一 つ 解 決 さ れ た 。　 先 ず 、 先 生 は 高 圧 電 極 側 の 支 持 を 取 り 外 し て し

真空　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 図１　ヴァンデグラフ加速器

ポンプ

ビーム

ま っ た 。 元 の 伏 見 先 生 の 設 計 で は イ ス コ ン シ ン 大ｳの ハ ー ブ 先 生 の 設 計 を 真 似 て 高 圧 電 極 に も 支 柱 があ っ た 。 支 柱 を 外 し 横 型 の 加 速 器 装 置 を 片 持 ち にし た 状 態 で ベ ル ト を 動 か す と 、 も の す ご い 振 動 であ っ た 。 そ の 頃 は す っ か り 理 論 物 理 に 戻 ら れ た 伏見 先 生 が と き ど き 訪 ね て 来 て 「 ま だ 壊 れ ま せ んか 」 と 杉 本 先 生 に 訊 く こ と を 楽 し ん で 居 ら れ た そう で あ る 。 　 　 　 　 　 　 　 　 図 １ ヴ ァ ン デ グ ラ フ 加 速 器

　 「 片 持 ち 」 構 造 に し て 、 や っ と 2.7MV の 高 電 圧 を発 生 で き る よ う に な っ た 。 こ の 手 造 り の 加 速 器 は難 物 で そ れ だ け に 良 い 勉 強 に な っ た 。 し か し 何 より も 、 困 難 を 克 服 し て 完 成 さ せ た 杉 本 先 生 の 技 術は 誰 も が 賞 賛 し 、 尊 敬 し た 。 杉 本 先 生 は 次 に MITに留 学 し 、 そ こ で も ロ ッ ク フ ェ ラ ー 加 速 器 と 呼 ば れる 加 速 器 を 改 善 し て 日 本 人 の 実 験 技 術 の 高 さ を 示し L.Grodzins,G.Goldring,R.Scharenberg ら と の 親 交 を 深 め ら れ た 。　 「 片 持 ち 」 の 支 持 構 造 体 の 端 末 に つ い て い る 高圧 電 極 は 、 ベ ル ト の 回 転 に よ っ て 激 し く 振 動 し 、高 圧 タ ン ク の 外 に も 響 く 轟 音 を 立 て て 動 い て い た 。初 め て 高 圧 タ ン ク に 入 れ て 貰 っ て 驚 い た 。 高 圧 電極 に 複 雑 な 機 器 が ぎ っ し り 詰 ま っ て い た 。 こ れ らの 機 器 は あ た か も 振 動 に よ る 拷 問 試 験 を し て い るよ う な も の で あ っ た 。　 ヴ ァ ン デ グ ラ フ 加 速 器 の 高 圧 タ ン ク の 中で , こ れ ら の 機 器 に 一 寸 し た 不 具 合 が で き ると 、 そ の 修 理 は 大 変 で あ っ た 。 タ ン ク か らガ ス を 抜 き 、 タ ン ク に 入 っ て 修 理 し た 後 、再 び 乾 燥 ガ ス を 詰 め 、 更 に ガ ス を 乾 燥 す る操 作 が 必 要 に な る の で 、 少 な く と も 約 １ 週間 の ロ ス に な る 。 　 ヴ ァ ン デ グ ラ フ 加 速 器 の も う一 つ の 困 難 は 真 空 系 で あ っ た 。 RF イ オ ン 源 か ら 加速 管 ま で の 空 間 を 真 空 に ひ く 真 空 ポ ン プ は 加 速 管の 終 端 に し か つ け ら れ な い 。 長 い 加 速 管 を 通 す ので 排 気 速 度 は 極 め て 限 ら れ た も の に な る 。 各 局 部の 排 気 に も 注 意 を 払 い 例 え ば 袋 ネ ジ の 奥 の ガ ス に対 す る 排 気 速 度 を 上 げ る た め 3mm の ネ ジ の 中 心 軸 に沿 っ て 0.5mm の 穴 を あ け る と い う 注 意 を 払 っ た 。 ＲＦ イ オ ン 源 の 交 換 や そ の 他 の 作 業 の た め 真 空 を 破る こ と は 大 変 な こ と で あ っ た 。 新 し く 機 器 を 取 り付 け る 時 は 充 分 に 真 空 の 漏 れ が 無 い こ と を 確 か めた 。 吸 着 ガ ス の 放 出 に も 注 意 を 払 い 、 新 し い 機 器を 取 り 付 け る 時 は 、 全 て 超 音 波 洗 浄 機 で 充 分 に 洗浄 し た 。

　 杉 本 研 の 一 員 と し て 最 初 に 取 り 組 ん だ 仕 事 は RFイ オ ン 源 の改 造 で あ った 。 そ れ まで 30MHz で 励起 し て い たが ビ ー ム が変 調 さ れ ると 良 く な いの で 周 波 数を 100MＨ z に上 げ た 。 それ に は 、 RL集 中 回 路 の発 信 器 で は無 理 な の で 平 行 線 型 の 立 体 回 路 発 信器 を 作 る 必 要 が あ っ た 。 ヴ ァ ン デ グラ フ 加 速 器 の 狭 い 高 圧 電 極 の 中 に 組み 込 む こ と が 必 要 で あ っ た が 、 そ こに 組 み 込 む 回 路 の 配 線 は 振 動 に よ って 簡 単 に 断 線 し て し ま う の で 柔 構 造に し て お く こ と が 大 切 で あ っ た 。100MHz RFイ オ ン 源 は 完 成 し た が 、 高 圧電 極 に 設 置 し 調 整 す る 作 業 に 数 ヶ 月を 要 し た 。 高 圧 電 極 内 の 機 器 の 調 整は 、 ま る で 人 工 衛 星 積 載 機 器 の よ う で あ っ た 。　 私 た ち は ヴ ァ ン デ グ ラ フ 加 速 器 で 苦 労 し た が 、そ の 代 わ り に 限 界 に 挑 戦 す る 実 験 技 術 を 学 ぶ こ とが で き た 。 工 作 技 術 ・ 真 空 技 術 ・ 回 路 技 術 そ れ に放 射 線 技 術 な ど は 全 て 自 力 で 学 ん だ 。　 杉 本 先 生 の 細 部 に 亘 る 注 意 は 非 常 に 教 育 的 で あっ た 。 機 器 の 設 計 図 を 書 く と き も 細 か い と こ ろ まで よ く 見 て 注 意 し て 頂 い た 。 何 度 も 製 図 を や り 直さ せ ら れ た 。 時 に は 「 ど ち ら で も い い で は な い です か 」 と 言 いた く な っ た が 、そ れ を 言 う と「 ど う で も 良い と 言 う 前 に 、何 で も よ い から 理 由 を 考 えて こ い 」 と 厳し く 叱 ら れ た 。杉 本 先 生 と の共 同 作 業 は 緊 張 の 連 続 で あ っ た 。1950 年 代 の 中 頃 と い う と 日 本 は 未 だ 貧 乏 で あ っ た 。

貧 乏 で 困 難 な 環 境 の 中 で 加 速 器 の 建 設 ・ 保 守 す ると い う 作 業 は 、 優 れ た 実 験 物 理 の 研 究 者 を 育 て てく れ た 。

2. ひ と の や ら な い こ と を や ろ う : Q(19F*(5/2+)) の 実 験 ：　 1950 年 、 60 年 代 、 わ が 国 で は 原 子 核 物 理 と 加 速 器科 学 は 未 分 化 で あ っ た 。 原 子 核 研 究 者 は 加 速 器 の運 転 ・ 補 修 ・ 改 良 を 自 力 で 行 っ て い た 。 杉 本 先 生は 、 ヴ ァ ン デ グ ラ フ 加 速 器 の 建 設 、 改 良 、 維 持 に多 く の 時 間 を 費 や し な が ら も 、 原 子 核 励 起 状 態 の磁 気 能 率 の 測 定 に 業 績 を 挙 げ ら れ た 。 　 阪 大 旧 菊池 研 の 主 流 グ ル ー プ は 若 槻 先 生 の 下 に サ イ ク ロ トロ ン の 建 設 を 始 め ら れ て い た 。　 杉 本 先 生 は 、 「 ひ と の や れ な い こ と を や る 」 こと が で き れ ば 理 想 的 だ が 、 貧 乏 な 日 本 で は 望 め ない こ と で あ る 。 そ れ な ら 「 ひ と の や ら な い こ と をや ろ う 」、 間 違 っ て も 「 ひ と の や る よ う な こ と を やる 猿 ま ね は や め よ う 」 と 言 っ て お ら れ た 。 「 ひ との や ら な い こ と を や ろ う 」 と い う 考 え は 、 そ の 後ず っ と 杉 本 グ ル ー プ の 精 神 と な っ た 。　 特 に 、 物 理 の テ ー マ の 選 択 に お い て 「 ひ と の やら な い こ と を や ろ う 」 と い う 精 神 は 重 要 で あ っ た 。　 杉 本 先 生 は 、 ビ ー ム に よ っ て 励 起 さ れ た 核 か ら放 出 さ れ る γ 線 の 角 度 分 布 が 磁 場 に よ っ て 回 転 す る擾 乱 効 果 を 解 析 す る 方 法 (TIPAC 法 ) で 152Sm核 の 励 起 状態 の 磁 気 能 率 を 決 定 さ れ た 。 152Sm核 の 場 合 は 、 核 に働 く 内 部 磁 場 を 知 る 必 要 が あ り 、 永 宮 研 の 金 森 順次 郎 先 生 の 協 力 を 得 て 物 性 計 算 が 行 わ れ た 。 「 核物 性 」 と い う 分 野 の 誕 生 で あ っ た 。　 私 が 、 杉 本 グ ル ー プ に 参 加 さ せ て も ら っ た の はこ の 後 で あ る が 、 こ の 頃 、 中 性 子 の 飛 行 時 間 (TOF) を 測 る た め に ナ ノ 秒 の パ ル ス 計 測 技 術 が 始 ま っ てい た 。 杉 本 グ ル ー プ は 、 ナ ノ 秒 パ ル ス 技 術 を 用 いて 核 ス ピ ン 回 転 の 時 間 微 分 ス ペ ク ト ル を 計 測 す る実 験 を 始 め た 。 私 は ヴ ァ ン デ グ ラ ー フ 型 加 速 器 から の ビ ー ム を パ ル ス 化 す る 装 置 を 製 作 し た 。 平 行平 板 に 高 圧 の 高 周 波 を 加 え て ビ ー ム 軌 道 を 上 下 に振 り 、 ス リ ッ ト を 通 し て パ ル ス ビ ー ム を 得 る と いう 初 歩 的 な 原 理 で あ っ た が 、 当 時 は 容 易 で な か った 。 時 間 ス ペ ク ト ル 測 定 用 の 時 間 波 高 変 換 回 路 は 、溝 渕 先 輩 の 担 当 で あ っ た が 遅 延 ケ ー ブ ル な ど は 自作 で あ っ た 。　 実 験 の 準 備 が 整 っ た 頃 、 阪 大 の 実 験 室 は 第 ２ 室戸 台 風 に よ る 水 害 の 洗 礼 を 受 け た 。 実 験 室 は 地 階に あ る の で 、 実 験 装 置 は 全 て 水 没 し た 。 そ の 翌 日か ら 泥 落 と し に 半 年 あ ま り を 費 や し 、 実 験 の 再 開

ま で に １ 年 か か っ た 。　 悲 劇 的 な 破 壊 か ら の 復 興 に 意 欲 を 燃 や し て 取 り組 ん だ の は 19F の 第 二 励 起 状 態 (5/2+, E=197keV,τ=123ns ) の 電気 四 重 極 能 率 の 測 定 で あ っ た 。 磁 気 能 率 は 、 既 に見 事 な 測 定 が 報 告 さ れ て い た 。 磁 気 能 率 μ と 違 っ て

電 気 四 重 極 能 率 Q の 測 定 は 分子 の 結 晶 場 q ＝ (dE/dz) と の 相 互作 用 を 利 用 し て 測 る の で 厄 介で あ る ． は じ め に テ フ ロ ン(C2F4)n を 標 的 に し て 19F(p,p’)19F*反 応に よ る γ 線 の 時 間 ス ペ ク ト ルを ビ ー ム に 対 し 0° と 90°方 向 で測 定 し そ の 差 か ら 電 気 四 重 極相 互 作 用 の 基 本 角 周 波 数 ω0

が 求 ま っ た 。　 ω0= (3/5x4)(eqQ/h)π で あ る 。 電 気四 重 極 能 率 Qを 求 め る に は q を知 る こ と が 必 要 で あ っ た 。 早速 、 永 宮 先 生 、 金 森 先 生 に ご相 談 に 上 が っ た が 、 テ フ ロ ンの (C-F) 共 有 結 合 に つ い て q を 計算 す る こ と は 不 可 能 で あ る と教 わ っ た 。そ し て 、 q を 計 算 す る に は 二原 子 分 子 の 固 体 結 晶 を 使 っ て

実 験 す る よ う に と い う 助 言 を い た だ い た 。 こ れ が大 変 で あ っ た 。　 F が 共 有 結 合 を す る 二 原 子 分 子 と い う と Ｆ ２ , ClF‥で 、 Ｆ ２ が 最 も 望 ま し い が 　 分 子 結 晶 の 標 的 を 作 るこ と が 難 し い の で ClF を 標 的 と し て 用 い る こ と に した 。 と こ ろ が 、 当 時 ClF な ど と い う 物 質 は 市 販 薬 品に な い ど こ ろ か 日 本 の 何 処 に も 存 在 し な い こ と を知 っ た 。

図 ２ 　 イ オ ン 結 晶 KF 、 高 分 子 テ フ ロ ン (C2F4)n お よ び　 共 有 結 合 分 子 ClF を 標 的 と し た 時 の 角 相 関 係 数 。　 下 図 は テ フ ロ ン 標 的 の γ 線 角 分 布 の 時 間 ス ペ ク トル 。

　 杉 本 先 生 が 、 ( 株 ) ダ イ キ ン 工 業 に 作 っ て 貰 う よう 頼 み に 行 こ う と 言 わ れ る の で 二 人 で お 願 い に 上が っ た 。 ダ イ キ ン の 研 究 部 の 化 学 主 任 は 、 ClF3 は ロケ ッ ト 燃 料 と し 作 っ た が ClF は 用 途 が な い の で や った こ と は な い 、 面 白 い か ら や り ま し ょ う と 即 答 して 下 さ っ た 。

　 １ 月 も 経 た な い う ち 、 ClF が で き ま し た と 連 絡 があ っ た 。 直 ち に 受 け 取 り に 行 く と 小 型 の ボ ン ベ に入 っ た ガ ス を 下 さ っ た 。 次 は こ の ガ ス 約 100mg を 小型 容 器 に 移 し 、 こ こ か ら タ ー ゲ ッ ト の 位 置 に 設 け液 体 窒 素 で 冷 却 し た Cu 板 に 吹 き 付 け て ClF の 分 子 結晶 タ ー ゲ ッ ト と し た 。 し か し 、 こ の 小 さ な ガ ス ハン ド リ ン グ シ ス テ ム が 正 常 に 動 作 す る ま で 、 時 間が か か っ た 。 原 因 は 配 管 内 に 吸 着 し た 水 に よ る ClFの 加 水 分 解 で あ っ た 。 ClF が 加 水 分 解 す る と HF と HClに な る 。 HCl は 冷 却 さ れ た Cu 板 に 吸 着 す る が HF は 沸点 が 低 い の で ガ ス と し て 飛 散 し て し ま う 。 結 果 とし て 、 ビ ー ム 照 射 し た と き の γ 線 ス ペ ク ト ル に Cl は見 ら れ た が 、 肝 心 の Ｆ の γ 線 は 見 ら れ な か っ た 。　 タ ー ゲ ッ ト に 用 い る ClF の 量 が 100mg と い う 微 量 なの で 、 加 水 分 解 で 失 わ れ る 可 能 性 が 大 き い こ と は想 像 で き た の で 、 配 管 は モ ネ ル メ タ ル と テ フ ロ ンで 製 作 し ベ ー キ ン グ を 行 っ て 配 管 の 各 部 に 吸 着 する 水 を 追 い 出 す こ と を 試 み た が ClF の 加 水 分 解 は 変わ ら な か っ た 。 そ こ で 杉 本 先 生 の 発 案 で 、 ClF を 入れ る 前 に 多 量 の F2 ガ ス を 流 し た 。 各 部 に 吸 着 す る水 を HF に し て 追 い 出 す た め で あ っ た 。 こ の 結 果 ClFの 分 子 結 晶 を タ ー ゲ ッ ト と し た 実 験 に 成 功 し (Cl-F)共有 結 合 に よ る 電 気 四 重 極 相 互 作 用 の 角 周 波 数 ω0(Cl-F) が 決 ま っ た 。　 次 に ω0(Cl-F) か ら 19F 核 の 電 気 四 重 極 能 率 Ｑを 求 め るた め に ClF 共 有 結 合 に よ る 電 場 勾 配 ｑ を 計 算 し た 。ClF 結 合 の イ オ ン 結 合 性 と 共 有 結 合 性 の 比 率 を 実 験デ ー タ の 経 験 則 で 求 め 、 こ れ に い く つ か の 補 正 を加 え て ｑ を 求 め た 。 実 験 で 決 め た ω0(Cl-F) の 5% の 精 度は 、 こ れ ら の 計 算 に よ る 誤 差 に 蝕 ま れ 、 最 終 的 に得 た Ｑの 値 は 　 　 ｜ Ｑ｜ ＝ 0.11±0.02 b と い う 大 き な 誤差 20% が つ い た 。 　 ３ 年 の 長 期 に 亘 り 数 々 の 困 難 を克 服 し て 得 た 結 果 が こ ん な こ と か と 思 う と 悲 し かっ た 。 二 度 と Qモ ー メ ン ト の 測 定 を す る も の か と ここ ろ に 決 め た 。 （ し か し 、 そ の ６ 年 後 に は Berkeley のHILAC で Projectile Coulombに 於 け る Reorientation effect を 利 用 す る方 法 で SD-shell 核 の Qモ ー メ ン ト を 測 定 す る こ と に なる と は 思 っ て も い な か っ た 。 ）3. ひ と の や ら な い こ と を や ろ う : μ(17F(5/2+)) の 実 験

19F*(5/2+)の 電 気 四 重 極 能率 測 定 の 測 定 の 実 験は 溝 渕 先 輩 の 学 位 論文 と な っ た 。 学 位 を取 る に は 、 何 年 も かけ て こ ん な に 苦 労 する の か と 思 っ た 。 次

は 私 の 番 で あ っ た 。　 杉 本 先 生 は 、 何 年 間 か ず っ と 心 の 中 に 蓄 え 、 熟成 さ せ て こ ら れ た ア イ デ ィ ア を 話 し て 下 さ っ た 。そ れ に は 二 つ の 要 素 が あ っ た 。 即 ち 、(1) 鏡 映 核 の 磁 気 能 率 を 測 り 、 核 磁 気 能 率 に 現 れ る中 間 子 効 果 を 調 べ る こ と 、(2) 核 反 応 に よ り 偏 極 し た 核 を 作 り 、 そ の 偏 極 を パリ テ ィ の 破 れ に よ る β 線 の 非 対 称 放 出 の 観 測 し 磁 場中 で RF 遷 移 を 観 測 す る 新 NMR 法 を 開 発 す る こ と 、 であ っ た 。　 　 　 　 図 ３ 　 βNMR 実 験 の セ ッ ト ア ッ プ　 こ の 頃 鏡 映 核 の 磁 気 能 率 が 測 ら れ て い た の は 3Hと 3He の 対 だ け で あ っ た 。 磁 気 能 率 の 和 を と る とSchmidt 模 型 に よ る 磁 気 能 率 の 和 に 極 め て 近 く 、 差 をと る と 大 き く 違 っ て い る 。 そ れ は 中 間 子 効 果 の 符号 が 鏡 映 核 で は 逆 に な っ て い る か ら で あ る と 教 科書 に 書 か れ て い た 。 こ れ を 詳 細 に 調 べ た い と い うこ と が 第 一 の 動 機 で あ っ た 。 鏡 映 核 の 一 方 の 磁 気能 率 は 測 ら れ て い た が そ の 相 手 は み な 半 減 期 が 短い の で NMR に よ る 精 密 測 定 が で き な か っ た 為 で あ る 。　 色 々 な 可 能 性 を 検 討 し た 後 、 17F(5/2+,T1/2= 66sec) を 選ん だ 。 こ れ は 、 17O の 対 で 、 二 重 閉 殻 構 造 の 16O 核 の外 に 陽 子 が １ 個 つ い た 核 な の で 構 造 が 判 り 易 い 。　 新 NMR 法 の 実 験 の 原 理 を 図 ３ に 示 す 。 17F は 、 ヴ ァン デ グ ラ フ 加 速 器 で 加 速 し た 2.3MeVの 重 陽 子 ビ ー ムを 石 英 薄 膜 の 標 的 に あ て て 16O(d,n) 17F 反 応 に よ っ て 造る 。 こ の と き 17F 核 は 反 跳 エ ネ ル ギ ー を 得 て 標 的 の薄 膜 か ら 放 出 さ れ る 。 そ の う ち コ リ メ ー タ ー で 限ら れ た 方 向 に で る 17F 核 を CaF2 膜 の ス ト ッ パ ー に 捕 まえ る 。 こ の 17F 核 が 偏 極 し て い て 、 そ れ が β 崩 壊 す る迄 保 持 で き た と す る と 、 パ リ テ ィ 保 存 則 の 破 れ に因 っ て 上 下 に 放 出 さ れ る ベ ー タ 線 の 強 度 が 違 っ てく る 。 そ こ で 、 全 体 を 磁 場 の 中 に 置 き 高 周 波 を かけ て 上 下 の β 線 の 強 度 比 を 観 測 す る と 核 磁 気 共 鳴 の条 件 を 満 た す 周 波 数 の 時 に 強 度 比 が 消 え る 。　 実 験 に 成 功 し た か ら こ の よ う に 簡 単 に 原 理 を 説明 で き る が 、 実 際 は 山 あ り 谷 あ り で 困 難 な 要 素 が多 く 、 実 験 が う ま く 行 く と は 誰 も 信 じ て く れ な いし 、 自 分 た ち も 信 じ 難 い 挑 戦 で あ っ た 。　 先 ず 、 核 反 応 で 偏 極 核 が 作 れ る と 信 じ る 理 由 はな か っ た 。 次 に 偏 極 を １ 分 近 く 保 持 で き る と い う根 拠 は な か っ た 。 や っ て み る よ り 仕 方 が な い と 思っ て い た 。 い わ ば ギ ャ ン ブ ル で あ っ た 。　 (1) 核 偏 極 が 得 ら れ る か ？ (2) 偏 極 を 長 時 間 保持 で き る か ？

　 (3)NMRを 観 測 で き る か ？と い う ３ つ の 疑 問 に 対 し 、(3) は 心 配 し て い な か っ た 。 (1) は 核 理 論 屋 に 相 談 して も 答 は 得 ら れ ず 、 や る し か 他 に 法 は な か っ た 。し か し 、 (2) に 関 し て は 努 力 す る 道 が い く つ も 考 えら れ た 。　 核 反 応 で 作 ら れ た 偏 極 核 の ス ピ ン は 、 そ の 核 が β崩 壊 す る 迄 に そ の 方 向 を 乱 す 数 々 の 相 互 作 用 が 核外 か ら 働 く 。 先 ず 標 的 か ら 放 出 さ れ ス ト ッ パ ー に跳 ぶ 迄 の 間 、 核 は い ろ い ろ な 荷 電 状 態 に あ っ て 核外 電 子 に よ る 超 微 細 相 互 作 用 を 受 け て ス ピ ン の 向き は 乱 さ れ る は ず で あ る 。 し か し 幸 い な こ と に 外部 か ら か け る NMR 用 の 磁 場 が ス ピ ン の 偏 極 軸 と 一 致す る た め パ ッ シ ェ ン バ ッ ク 効 果 に 因 っ て ス ピ ン の方 向 は 維 持 で き る 。　 次 に 、 ス ト ッ パ ー に 入 っ た 核 ス ピ ン は 電 気 四 重極 相 互 作 用 を 受 け る ． こ の 効 果 を 小 さ く す る た めス ト ッ パ ー は 等 軸 対 称 を 持 つ CaF2 を 用 い た 。 結 晶 の格 子 点 に う ま く 捕 ま れ ば 電 気 四 重 極 相 互 作 用 は 働か な い 。 格 子 点 に 捕 ま る 確 率 は 前 節 で 述 べ た 実 験の う ち KF ィ オ ン 結 晶 に つ い て の デ ー タ か ら 60% 以 上あ る こ と が 解 っ て い た 。 CaF2 中 の 19F が と 反 跳 核 17F の質 量 が 近 い の で 交 換 衝 突 で 格 子 点 に 着 床 し 易 い と考 え ら れ た 。 こ う し て 最 初 の 偏 極 の 半 分 は 保 持 でき た 。 こ う し て 初 期 の 擾 乱 を 通 り 抜 け た 核 ス ピ ンは 、 次 に 周 囲 の 常 磁 性 不 純 物 と ス ピ ン ・ ス ピ ン 相

互 作 用 を す る 可 能 性 が あ る の で 、 CaF2

は 高 純 度 の も の を 選 び 、 特 に 色 の つ い て い な い 部分 を 選 ん で 使 っ た 。 カ ラ ー セ ン タ ー と の 相 互 作 用も 困 る か ら で あ っ た 。 核 ス ピ ン 偏 極 の 保 持 に こ うし た 注 意 を 払 っ た 結 果 、 遂 に 核 ス ピ ン の 緩 和 時 間を 30 秒 に す る こ と が で き た 。 NMR 実 験 に は 充 分 な 長さ で あ る 。 物 性 研 究 者 を 含 む 多 く の 人 が 驚 い た ．常 磁 性 緩 和 の 時 間 は 秒 以 下 で あ ろ う と 言 わ れ て いた が 、 そ れ も 克 服 で き た 。 こ れ は 17F 核 の 磁 気 能 率が CaF2 中 の 19F 核 の そ れ と 異 な っ て い る た め ス ピ ン 拡

図５17F(5/2+)のNMR

散 と 呼 ば れ る 過 程 が な か っ た た め で あ っ た 。 幸 運で あ っ た 。図 ４ 　 NMR デ ー タ

常 温 で 30 秒 と い う 緩 和 時 間 (T1)は 未 だ 誰 も破 ら れ な い 記 録 で あ る 。 こ の 後 、 共 鳴 実 験 を 行 い 17F の 磁 気 能 率 を決 定 し た 。　 　 　 μ 　 = 4.7224±0.0012 nm で あ っ た 。　 こ の 値 を 決 め た 日 の 夜 は 、 嬉 し く て 眠 れ な か った 。 こ の 値 は 。 私 達 杉 本 グ ル ー プ の ４ 人 以 外 は 世界 中 の 誰 も 知 ら な い と 思 う と わ く わ く し た 。 し かし 、 同 時 に こ れ だ け の 精 度 の 値 を チ ェ ッ ク す る ため に 、 こ ん な 難 し い 実 験 を す る 人 が 現 れ な い と する と 、 ど う な る だ ろ う と い う 心 配 も し た ．　 後 に な っ て 、 パ リ テ ィ 非 保 存 を 実 験 的 に 発 見 した C.S.Wu 先 生 が 来 日 さ れ た 時 、 自 分 た ち が 発 見 し たパ リ テ ィ 非 保 存 を 使 っ て 実 験 に 成 功 し た こ と を 喜ん で 下 さ っ た 。 そ の 時 、 Wu 先 生 は 、 有 名 な 60Co の 極低 温 偏 極 法 で 実 験 さ れ た が 、 最 初 に T.D.Lee教 授 が Wu先 生 に 提 案 さ れ た 実 験 は 、 ま さ に 核 反 応 に よ る 偏極 を 使 っ た 実 験 で あ っ た と い う 話 を 聞 か せ て い ただ い た 。

5. 豊 中 キ ャ ン パ ス へ

の 移 転

　 阪 大 理 学 部 は 、 水害 を 一 つ の 機 会 と して 将 来 性 の な い 中 ノ島 キ ャ ン パ ス か ら 豊中 へ の 移 転 す る 計 画を 建 て て い た 。 杉 本グ ル ー プ は 、 そ の 間に も ヴ ァ ン で グ ラ フ加 速 器 実 験 室 を 復 興し 、 前 の ２ 節 で 述 べ た 二 つ の 実 験 を 行 っ て 成 功 した 。 水 害 は 凡 そ １ 年 間 の ブ ラ ン ク を 作 っ た が 、 復興 の た め の 予 算 で 、 古 い 回 路 な ど を 更 新 し 、 新 しい 機 器 を 整 え る こ と も で き た 。「 水 太 り 予 算 」 だ と 人 は 呼 ん だ 。　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 図 ５ 豊 中 ヴ ァ ン で グ ラ フ 実 験 室 の 鳥 瞰 図 ( 杉 本 に よ る )

　 そ れ に 加 え て 、 キ ャ ン パ ス 移 転 が 認 め ら れ 多 額の 予 算 が つ き 、 ヴ ァ ン デ グ ラ フ加 速 器 も 更 新 し 、 新 し く 米 国 のHIVEC 社 か ら 輸 入 す る こ と に な った 。 ４ Ｍ Ｖ の 加 速 器 で あ っ た 。新 し く 建 設 す る 実 験 室 も 杉 本 先生 を 中 心 に 自 分 た ち で 設 計 し 建設 し た 。 研 究 室 の 移 転 、 新 実 験室 の 建 設 、 新 し い ヴ ァ ン で グ ラフ の 建 設 と 忙 し い 日 々 が 続 い たが 、 学 ぶ こ と が 多 か っ た 。 日 通の 人 た ち か ら 重 量 物 の 運 搬 を 学び 他 の 人 の で き ぬ 経 験 を し た 。HIVEC 社 か ら 来 た エ ン ジ ニ ア か らは ア メ リ カ 風 の 仕 事 の 進 め 方 を学 ん だ 。　 新 ヴ ァ ン で グ ラ フ 加 速 器 は 、縦 型 で 極 め て 静 か な 機 械 で あ った 。上 か ら の 垂 直 ビ ー ム は 分 析 電 磁 石 で 90°偏 向 し て 水平 に す る が 、 分 析 電 磁 石 を 回 転 台 に の せ て ４ 箇 所の 実 験 室 に ビ ー ム を 出 せ る よ う に 設 計 し た 。　 実 験 室 の 完 成 を ま っ て 、 新 NMR を 活 か し た 実 験 を始 め た 。　 ま ず 始 め は 12B の NMR で あ っ た 。 12B は 半 減 期 が 短 く10msec で あ る こ と 、 β 線 の エ ネ ル ギ ー が 大 き い こ と等 の 理 由 で 、 先 に 述 べ た 17F の 場 合 よ り も 実 験 が 易し い 。 最 初 に ア イ ソ バ ー の 対 で あ る 1

2B-12N の 磁 気 能 率 を 測 っ た 。　 こ の 後 の 展 開 は 、 南 園 忠 則 君 の 紹 介 が あ る の で重 複 を 避 け る が 、 新 し い ヴ ァ ン デ グ ラ フ 加 速 器 の実 験 施 設 で は 、 そ の 後 多 く の 人 材 を 続 々 と 輩 出 した 。　 図 ６ 4 MV ヴ ァ ン で グ ラ フ 加 速 器 と 杉 本 先 生

6. 　 杉 本 先 生 の 人 材 教 育　 杉 本 先 生 の 教 育 は 厳 し い も の で あ っ た 。 数 々 の難 問 が 与 え ら れ 困 難 に 直 面 す る 日 々 で あ っ た 。 その 中 で 困 難 を 克 服 し た と き の 達 成 感 は こ の 上 な く嬉 し か っ た 。 杉 本 先 生 ご 自 身 の 研 究 者 生 活 が そ のも の で あ っ た 。中 ノ 島 に あ っ た 手 造 り の ヴ ァ ン で グ ラ フ 加 速 器 を完 成 さ せ 、 核 磁 気 能 率 の 測 定 に 成 功 し て 仁 科 賞 を

受 賞 さ れ 次 は 、 鏡 映 核 の 磁 気 能 率 の 精 密 測 定 に よっ て 中 間 子 効 果 を 決 め る た め に βNMR を 開 発 さ れ た ( 東 レ 賞 ) 。 そ の 間 に 台 風 に よ る 水 害 で 水 浸 し に なっ た 実 験 室 を 復 旧 し 、 更 に 新 キ ャ ン パ ス へ の 移 転と い う 大 事 業 を 成 し 遂 げ ら れ た 。 そ の 間 に 育 っ た弟 子 が 各 地 ・ 各 分 野 で 活 躍 し て い る 。　 確 実 な 技 術 を 身 に つ け 、 学 問 に 強 い 好 奇 心 を 持っ て 取 り 組 む と い う 姿 勢 を 弟 子 に 見 せ 、 学 ば せ る 、と い う 教 育 を わ れ わ れ は 受 け た 。 そ の 始 ま り は 貧乏 な 時 代 で あ っ た 。 戦 後 菊 池 先 生 が 海 軍 か ら 持 ち帰 ら れ た 廃 兵 器 を 解 体 し て 加 速 器 や 測 定 器 を 自 作し た 。 実 験 に 必 要 な ビ ー ム の 生 成 か ら 放 射 線 の 計測 と デ ー タ の 解 析 迄 み ん な 自 力 の 作 業 で あ り 、 その 研 究 の 動 機 は 純 粋 で あ っ た 。 樋 屋 の 技 術 か ら 高エ ネ ル ギ ー 原 子 核 実 験 ま で 幅 広 く 学 術 の 研 究 に 取入 れ い ろ い ろ な 局 面 で 若 者 を 刺 激 し 教 育 さ れ た 。　 逆 に 、 豊 か に な っ た 日 本 の 環 境 の 中 で 研 究 は 分業 化 が 進 み 、 例 え ば 実 験 に 従 事 す る 若 者 は 加 速 器に 完 全 に 依 存 し 、 も っ と ビ ー ム を 、 も っ と 高 い エネ ル ギ ー を と 言 う こ と だ け で 深 く 理 解 し よ う と しな い 。 杉 本 先 生 は 、 も っ と 不 景 気 に な れ ば よ い とよ く 言 い っ て 居 ら れ た 。 勿 論 一 方 で は 大 計 画 の 推進 に 熱 心 に 取 り 組 ん で 居 ら れ た 。 豊 か に な る こ とで 人 の こ こ ろ が 貧 し く な る こ と の 危 う さ を 早 く から 感 じ と っ て お ら れ た 。　 本 質 を 見 失 っ た 教 育 の 論 議 、 マ ニ ュ ア ル の 整 備と そ の 理 解 　 的 な 接 触 が 原 点 に あ っ た 。

　 最 後 に 杉 本 先 生 の 語 録 を 並 べ て 本 稿 の ま と め とす る 。♦　 人 の や れ な い こ と を や り た い 。 し か し そ の 環 境が 得 ら れ な い な ら 人 の や ら な い こ と を や ろ う 。　 　 「 勿 嘗 糟 粕 」 と い う 長 岡 半 太 郎 初 代 阪 大 総 長の 揮 毫 が 理 学 部 大 講 義 室 に 掲 げ ら れ て い る 。　 　 創 設 期 の 阪 大 を 知 る 先 輩 の 先 生 方 は こ の 精 神に 導 か れ 、 後 進 を 導 か れ た 。 「 岡 部 金 次 郎 先 生 は 、　 　 論 文 を 読 む な 、 自 分 で 考 え ろ 、 そ し て 良 い 考え が 浮 か ん だ 時 自 分 と 同 じ 考 え 持 っ た 人 が 過 去 に　 　 い た か ど う か 調 べ る た め に 論 文 を 読 め と 指 導さ れ た 」 と 杉 本 先 生 が 良 く 話 し て お ら れ た 。♦　 加 速 器 や 実 験 装 置 の 部 品 の 設 計 は い つ も 自 分 で図 面 を 書 い た 。 杉 本 先 生 は 細 か く 見 て 下 さ り 、　 　 何 度 も 注 文 が つ い て 書 き 直 し を さ せ ら れ た 。10 回 近 く 書 き 直 し て こ れ で OK が 貰 え る と 思 っ て いる と　 　 「 何 と な く 気 に 食 わ な い 」 と 言 わ れ る 。 ど う

し て で す か と 訊 く と 見 た 目 に 美 し く な い も の は うま く 機 能 し な い 。　 　 と 言 わ れ た 。 機 能 美 の 不 足 で あ っ た 。♦　 こ ん な こ と ど う で も 良 い で は な い で す か と 言 うと 叱 ら れ た 。 「 ど う で も よ い 」 と い う の は 実 験 屋が 言 う 言 葉　 　 で は な い ど ん な こ と で も 良 い か ら 理 由 を 考 えて 来 い 。 自 分 の 行 為 に は 必 ず 理 由 を 考 え ろ と 言 われ た 。♦　 お 茶 の こ こ ろ で 実 験 を ！　 　 実験に於いても重要な精神的要素を磨くことが大切である。

♦　 優 れ た 実 験 の 案 は 、 実 現 が 困 難 で あ っ て も 最 終の 段 階 ま で 徹 底 的 に 計 画 を つ め て お け 。　 　 杉本研助手になって最初に与えられた課題は、重陽子ビームのウラニウムによる散乱の精密

測定により

　　重陽子のPolarizability を測って重陽子波動関数におけるｄ成分の比を決めようという提案であ

った。

　　細かい検討の結果この実験は諦めたが、それから約10 年の後Berkeley のHILACでクーロン励

起の

　　Reorientation 効果の実験を行う時、非常に役に立った。

♦　 広 い 視 野 を 持 て 、 Keep you eyes open.　 　 「エピソード１」で紹介した樋屋の話のように先生はいわゆる雑学の豊富な方であった。そ

れは、好奇心に

　　満ちた少年の頃から大阪の町工場で見聞を広げた経験にもとづいていた。　物理実験　ばかりで

なく、

　　水害後の復旧作業や移転作業においても、先生の独創的な機知に富む指揮に救われることが多か

った

　　ヴァンデグラフ実験室の設計においても先生の独創的な発想が満ちている。

　　ニューマトロン計画挫折後の対応においても、先生の広く豊かな視野に基づく指導力がわれわれ

を救った。

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