大強度加速器と大型液体シンチレータ検出器で紐解くニュートリノ原子核反応
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21J10185
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
安部 清尚 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | ニュートリノ反応 / 大気ニュートリノ / 中性子多重度 / 原子核脱励起 / 中性子 |
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| Outline of Research at the Start |
現行のニュートリノ振動実験において、ニュートリノ・原子核反応の大きな不定性が問題となっている。これは、複雑な多体問題である原子核効果の不定性や、測定例の乏しさなどに起因する。特に不定性の大きい低エネルギーニュートリノ反応の直接測定や、反応によって放出される中性子の測定によって、反応モデルを改善できると期待されている。これを達成するために、本研究では、低エネルギー領域に良い感度を持ち、中性子の検出にも優れているKamLANDを用いて、J-PARCからスーパーカミオカンデに向けて発射されているニュートリノビームを測定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
KamLAND におけるsub-GeVニュートリノ反応の測定、特に中性子多重度に焦点を当てた研究、加えてニュートリノ反応モデルパラメータの測定を行った。
まずは大気ニュートリノを測定するにあたり、太陽活動周期がフラックスに与える影響の見積もりが必要であった。そこで、太陽活動の指標として世界各地の宇宙線中性子モニターを利用して、これを見積もった。2003年から2018年の15年間にわたるKamLANDデータセットにおいて、約3%の変動が見込めることがわかった。
これまでに行った研究内容を網羅的に用いて、大気ニュートリノ事象とそれに付随する中性子多重度の測定やシミュレーションによる期待事象の見積もりを行った。幅広いエネルギー領域と中性子多重度において、測定データとシミュレーションの結果がよく一致していることを確認した。ニュートリノ反応シミュレータが、中性子多重度の面でも、反応を良く記述していることが明らかとなった。
本研究ではエネルギースペクトルをフィットすることで、中性カレント準弾性反応の定式化に現れるストレンジ軸性電荷を測定することに成功した。これは中性子多重度を大きく変化させるパラメータであるため、統計の少ないKamLANDデータでも精度よく測定できた。この測定結果をまとめた論文はは、本年度3月にPhysical Review D にて受理されている。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
