Observation of low energy solar neutrinos using a large liquid xenon detector

Publicly Offered Research

Project Area	Exploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos
Project/Area Number	19H05096
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	平出克樹東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (10584261)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status	Declined (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords	太陽ニュートリノ / 液体キセノン
Outline of Research at the Start	太陽中心部での熱核融合反応によって生成する太陽ニュートリノのうち約86%を占めるppニュートリノを観測することは、太陽中心部の直接的なプローブになると同時に、ニュートリノ振動の研究やニュートリノ異常磁気モーメントの探索など、素粒子物理学においても非常に重要である。本研究では、次世代の大型液体キセノン検出器XENONnTを用いてppニュートリノによる電子散乱事象のリアルタイム観測を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	太陽中心部での熱核融合反応によって生成する太陽ニュートリノのうち約86%を占めるppニュートリノを観測することは、太陽中心部の直接的なプローブになると同時に、ニュートリノ振動の研究やニュートリノ異常磁気モーメントの探索など、素粒子物理学においても非常に重要である。本研究では、次世代の大型液体キセノン検出器XENONnTを用いてppニュートリノによる電子散乱事象のリアルタイム観測を目指す。また、観測されたエネルギースペクトルの情報を用いて、ニュートリノの異常磁気モーメントなどの素粒子標準理論を超えた現象の探索を行う。本研究において観測したい信号は、液体キセノン検出器中でのppニュートリノによる電子散乱であるが、その際の背景事象となるものとして、85Krのベータ崩壊事象、222Rnの娘核214Pbのベータ崩壊事象、および136Xeのニュートリノを伴う二重ベータ崩壊事象、がある。いずれも液体キセノン検出器中に一様に分布する電子事象のため、ppニュートリノの信号事象と区別が難しい。そこで、クリプトンやラドンを蒸留などの手法で可能な限り除去するとともに、ラドン娘核を解析的に識別して取り除く手法の開発を行う。本年度は、キセノン中のラドンを除去する新しい技術の開発の検討を行ってきた。また、神岡地下施設に設置されている極低バックグラウンドアルファ線カウンターを用いて、液体キセノン検出器部材（PTFEやワイヤ電極）の表面バックグラウンドの測定を行ってきた。
Research Progress Status	翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。