| Project/Area Number |
20K20917
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Keisuke Asai 東北大学, 工学研究科, 教授 (60231859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
越水 正典 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40374962)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ニュートリノレス二重ベータ崩壊 / 超臨界水熱合成 / ナノ粒子 / 液体シンチレータ / 水熱合成 / 有機無機ハイブリッド / ニュートリノ |
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| Outline of Research at the Start |
ニュートリノの粒子としての性質の研究は未だ途上であり、ニュートリノレス二重ベータ崩壊現象の探索は重要な実験の一つである。この現象を探索するための手法として、二重ベータ崩壊が生じると考えられる原子核を、液体シンチレータ中に大量に導入し、その崩壊エネルギーを計測するというものが有力である。本研究では、このような検出器を構築するため、ニュートリノレス二重ベータ崩壊の探索対象となる金属元素について、その酸化物ナノ粒子を超臨界水熱合成により作製し、それを分散させた液体シンチレータを開発する。化学分野におけるナノ粒子合成技術を駆使し、素粒子実験に適用可能な検出体系を構築することに挑戦する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Neutrino-less double beta decay experiments are one of important experiments to elucidate the nature of neutrino. In this study, we have successfully developed liquid scintillators which contain candidate elements for neutrino-less double beta decay as oxide nanoparticles. Loading as the nanoparticles, high dispersion concentration and high scintillation yield have successfully been achieved.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ニュートリノの粒子としての性質の研究を進める上で、ニュートリノレス二重ベータ崩壊現象の探索は重要な実験の一つである。この現象を探索するための手法として、二重ベータ崩壊が生じると考えられる原子核を、酸化物ナノ粒子として液体シンチレータ中に大量に導入し、その崩壊エネルギーを計測するための液体シンチレータの開発に成功した。ナノ粒子添加という手法により、高い分散濃度とシンチレーション収率を実現した。
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