| Project/Area Number |
23KJ0319
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安部 清尚 東京大学, 宇宙線研究所, 特別研究員(PD) (21012494)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ニュートリノ / 原子核反応 / ニュートリノ原子核反応 |
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| Outline of Research at the Start |
CP対称性の破れの探索の感度向上のために、最大の系統誤差であるニュートリノ原子核反応の不訂正削減に取り組む。T2K実験の前置検出器ND280、特に2023年度に新規導入予定の高位置分解能を持つSuperFGDのデータ較正・解析に取り組み、ニュートリノ反応を高い精度で測定する。日本におけるニュートリノ実験で古くから用いられているニュートリノ反応シミュレータNEUTの改良開発に取り組み、世界各地に提供できる汎用性・ND280データを利用したモデル改良を実現する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、ニュートリノイベントジェネレータ NEUT の改良開発を推進した。前年度に開発した原子核脱励起イベントジェネレータ NucDeEx を NEUT に統合し、脱励起過程に関する予測精度を大幅に向上させた。これにより、Super-Kamiokande や T2K 実験における物理解析への適用が可能となった。
加えて、NEUT に電子散乱のフレームワークを新たに実装し、豊富な実験データがある電子散乱を活用することで、NEUT の原子核モデルの検証を可能とした。NEUT のシミュレーション結果と電子散乱実験データとの比較により、平面波近似の破綻を定量的に評価し、同近似で捉えきれない物理的効果を経験的に補正するための関数を導出した。これらの取り組みとその成果は、査読付き学術誌にて公表した。
さらに、Super-Kamiokande における検出器シミュレーションの改良にも取り組み、特にパイ中間子の反応モデルの評価を実施した。実験データとの整合性が高いモデルを選定・導入することで、検出器応答の記述精度を向上させた。
また、酸素ビームを用いた SAMURAI-79 実験にも参加し、原子核脱励起過程のより深い理解に向けた研究を推進した。NucDeEx等を用いた脱励起過程のシミュレーションを行い、実験の目的と利点を明確化して、ビームタイム承認に大きく貢献した。また、実験で得られたデータを理論モデルおよびシミュレーションに反映するためのフレームワークの構築を進めるとともに、新設する中性子検出器に関する信号確認などの現地作業を推進した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
原子核脱励起イベントジェネレータNucDeExをNEUTに実装したことにより、Super-KamiokandeやT2K実験での利用が可能となり、物理解析への応用が可能となったため。加えて、当初からの研究内容の一つであったNEUTの電子散乱フレームワークの実装に成功し、豊富な電子散乱実験データとの比較ができるようになったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
Super-KamiokandeおよびT2K実験にて、NucDeExを用いた物理解析を推進し、原子核脱励起過程に起因する不定性を削減・評価する。加えて、SAMURAI-79実験を推進することで、原子核脱励起過程に関する高精度データを取得する。また、NEUTの電子散乱フレームワークをさらに拡張し、Jefferson Labなどで取得されている新データとの比較なども推進する。
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