Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
ニュートリノを放出しない2重ベータ崩壊実験の実現を目指して、ジルコニウム96を用いた液体シンチレータの開発を行った。これまでにジルコニウムβケトエステル錯体を合成し、アニソールに対し10w.t.%以上の溶解度が有し、吸収スペクトルのピークが240nmに移動することを確認したが、アニソールの発光領域の270nm付近に僅かに吸収が残っていた。ところが、このサンプルを1週間程度放置したところ、270nmの吸収が消滅した。これは、270nmに吸収を持つ物質が沈殿したためであった。しかし、この物質はアニソールでは沈殿せず、溶解していることが疑われた。そこで、この物質による発光量とエネルギー分解能への影響を調べるため、後方散乱法による単色エネルギーの電子を用いて、液体シンチレータの性能を測定した。アニソール20mLに対しPPO100mgとPOPOP10mgを溶解させた液体シンチレータサンプルの発光量を100%とした時、ジルコニウム・アセト酢酸イソプロピル錯体を10w.t.%溶解させたサンプルの場合の光量比は30%になることがわかった。また、アセト酢酸イソプロピル配位子を錯体のモル数の4倍（錯体１分子に4つの配位子が配位しているため）を溶解させたサンプルを測定したところ、発光量は40%であり、影響は10%程度であることがわかった。更に、エネルギー分解能を測定したところ、溶解度10w.t.%では14%であった。測定システムの光電子増倍管の集光率が8.5%であり、後方散乱法による電子が1MeVであったことから、実験で40%の集光率の検出器を用いると想定すると、2.5MeVの電子に対し4.1%のエネルギー分解能になることがわかった。これから、当初の目標値であった、溶解度が10w.t.%以上、発光量がBC505の60％、エネルギー分解能が4%@2.5MeVの液体シンチレータは、ほぼ達成できた。
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A
Volume: 732 Pages: 397-402
10.1016/j.nima.2013.06.043
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
Volume: 印刷中
Nuclear Physics B - Proceedings Supplements
Volume: 229 Pages: 513-513
10.1016/j.nuclphysbps.2012.09.150
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http://masamune.miyakyo-u.ac.jp/gakkai/NNN2013.poster.pdf
http://masamune.miyakyo-u.ac.jp/gakkai/jps2014-spring.pdf
