World's most sensitive measurement of the half-life of neutrino emission double beta decay using Zr-96 nuclei

Publicly Offered Research

Project Area	Investigation on the Origin and Evolution of Matter in the Universe by Extremely Rare Events: Frontire of Creating a New Insight on the Matte in the Universe
Project/Area Number	25H02166
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	Miyagi University of Education
Principal Investigator	福田善之宮城教育大学, 教育学部, 教授 (40272520)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000) Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords	ニュートリノ / 2重ベータ崩壊 / 液体シンチレーター / 極低放射能環境 / ジルコニウム
Outline of Research at the Start	素粒子の標準理論を超えた物理現象であるニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊を観測しようとする実験が世界各地で実施されているが、未だ発見には至っておらず、Xe-136を用いたKamLAND-Zen800が半減期の下限値を得るに留まっている。一方、ZICOS実験ではZr-96が溶解する液体シンチレータを用いて探索する計画である。本研究は、ZICOSの実証実験として合成超高純度石英ガラスによる特製丸底フラスコを用いた検出器を製作し、極低放射線環境下においてZr-96を含有する液体シンチレータを用いてニュートリノの放出を伴う二重ベータ崩壊事象観測し、世界最高感度で半減期を測定する計画である。