2022 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of the Symmetry in Particle Physics with an Accelerator Neutrino Beam
| Project Area | Exploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos |
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| Project/Area Number |
18H05537
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中家 剛 京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 努 名古屋大学, 高等研究院(理), 特任助教 (10444390)
中平 武 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30378575)
小関 忠 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 施設長 (70225449)
清矢 良浩 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (80251031)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / CP対称性 / 加速器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
J-PARC加速器は当初目標の750kWのビーム強度を2023年に達成した。また、新たに「16電極ピックアップ型非破壊ビームモニター」を完成させビーム診断を実施した。ニュートリノ反応の不定性を削減するために、新しい方法でニュートリノ反応断面積を測定した。T2K実験ND280検出器を使って、“Transverse Kinematic Imbalance”という量をπ中間子生成反応で測定し、原子核効果を検証した。また、原子核乾板を使った新しい実験NINJAを立ち上げ、ニュートリノ反応のエネルギー依存性まで含めた測定を実現した。原子核乾板の採用により、これまでの検出器では観測できなかった低エネルギー陽子を高い効率で検出することに成功している。ニュートリノ振動解析においては、A01班との共同研究のもと、有効体積の拡充と多粒子生成事象の活用することで、測定の感度を向上させた。ニュートリノ振動解析で、ニュートリノと反ニュートリノのデータを解析し、CPが破れている兆候を発見し論文に発表した。その結果、CPが破れていないδCPの値を2σ（95%）の有意度で排除し、sin2θ23=0.53+0.03-0.04と測定した。さらに、データを追加し、2022年のニュートリノ国際会議で最新結果を更新した。T2K実験と独立に新たに立ち上げたNINJA実験では、ニュートリノ反応における生成粒子の多重度を測定することでニュートリノ反応を研究した。その結果は、後方に放出される低エネルギーのπ中間子に理論予想との違いが見えており興味深い結果となっている。ニュートリノと水における荷電カレント反応を検出し、μ粒子の運動量再構成法を改良し、より高精度な測定を可能とした。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
ニュートリノ解説用のマンガ:
https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/nucosmos/files/NC-pamph.pdf
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