熱中性子イメージング検出器による月周回衛星を活用した中性子寿命の測定

• Project/Area Number: 23K13135
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 辻 直希 京都大学, 理学研究科, 特定研究員 (80963537)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 中性子寿命 / 衛星 / イメージング検出器 / シンチレータ / 気球実験

Outline of Research at the Start

物理学の重要なパラメータである中性子の寿命には、主要な2種類の計測法の間で8.6秒もの系統的な違いが知られている。この問題に切り込む新手法として、月表面から漏出する熱中性子を月周回機で測定することで、中性子寿命を導出したい。本研究では、コーデッドマスクを用いた熱中性子イメージング検出器を開発し、月面から飛来した熱中性子の到来方向を同定することで、測定誤差を減らし中性子寿命の精密測定を目指す。さらに宇宙に近い環境下での実証試験として、気球に検出器を搭載して高度30 kmの成層圏まで飛行させ、宇宙線空気シャワー中の中性子成分を測定する。