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Application of neutron signal for leptonic CP violation and mass hierarchy studies

Research Project

Project/Area Number 16K05372
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Okumura Kimihiro  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (70361657)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords加速器ニュートリノ / 大気ニュートリノ / ニュートリノ振動 / ガドリニウム / 中性子検出 / 反ニュートリノ識別 / 素粒子実験 / 宇宙線
Outline of Final Research Achievements

The feasibility of the separation performance between neutrino and anti-neutrino interactions in accelerator and atmospheric neutrino experiments was studied in this research project. SK-Gd, where anti-neutrino signal is improved by adding Gadolinium into pure water inside Super-Kamiokande detector, is planning. Based on the detailed simulation study, we found that the performance of water Cherenkov detector is not significantly affected by the addition of Gadolinium and the signal of anti-neutrino from Gadolinium reaction is possible to detect with high efficiency. We conclude that anti-neutrino separation performance will be improved in SK-Gd for accelerator and atmospheric neutrino measurements.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ニュートリノにおけるCP対称性の破れは物質・反物質非対称性をもたらす源として、この宇宙がなぜ物質優勢なのかという謎を解く原因としてレプトジェネシス理論を中心に注目されている。
加速器および大気ニュートリノ測定において反ニュートリノ識別が可能になると、ニュートリノおよび反ニュートリノそれぞれでニュートリノ振動確率を独立に測定可能となり、CP対称性の破れの測定の向上し、ひいては、宇宙の謎の解明に貢献できると思われる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] T2Kにおけるニュートリノ反応および反ニュートリノ反応に伴う中性子数測定2018

    • Author(s)
      阿久津良介
    • Organizer
      物理学会73回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Super-K Gd プロジェクト:Gdを用いた中性子検出によるT2K実験の高精度化の研究2018

    • Author(s)
      中島康博
    • Organizer
      物理学会73回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Validation of Gadolinium upgrade of Super-Kamiokande Detector Simulator for SK-Gd2017

    • Author(s)
      Ka Ming Tsui, ◯Kameda Jun, Kimihiro Okumura, Motoyasu Ikeda, Yasuhiro Okajima, Yusuke KoshioA for the Super-Kamiokande collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] T2K後置検出器におけるデータ取得状況及びニュートリノ振動測定の精度向上に関する研究2017

    • Author(s)
      阿久津良介, 奥村公宏, 中島康博 他T2K-コラボレーション
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Atmospheric Neutrino and Proton Decay Results in Super-Kamiokande2017

    • Author(s)
      K. Okumura
    • Organizer
      Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニュートリノ振動研究の現状と展望2017

    • Author(s)
      奥村公宏
    • Organizer
      2017年物理学会秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Validation of Gadolinium upgrade of Super-Kamiokande Detector Simulator for SK-Gd2017

    • Author(s)
      Ka Ming Tsui
    • Organizer
      物理学会72回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] T2K後置検出器におけるデータ取得状況及びニュートリノ振動測定の精度向上に関する研究2017

    • Author(s)
      阿久津良介
    • Organizer
      物理学会72回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Super-K Gd project: Neutron-tagging algorithm2017

    • Author(s)
      Ka Ming Tsui
    • Organizer
      2017年物理学会秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Super-K Gd プロジェクト:Gdを用いた中性子検出によるT2K実験の物理感度向上の研究2017

    • Author(s)
      中島康博
    • Organizer
      2017年物理学会秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] T2K後置検出器におけるニュートリノおよび反ニュートリノビームでの反跳中性子信号を伴う事象の研究2017

    • Author(s)
      阿久津良介
    • Organizer
      2017年物理学会秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Implementation of Gadolinium neutron capture into the simulation package of Super-Kamiokande Experiment2016

    • Author(s)
      Ka Ming Tsui, Kameda Jun, Kimihiro Okumura, Motoyasu Ikeda, Yusuke KoshioA, for Super-Kamiokande Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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