2016 Fiscal Year Annual Research Report
Probing the neutrino mass hierarchy with atmospheric neutrinos and developing the next-generation research frontier
| Project Area | Unification and Development of the Neutrino Science Frontier |
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| Project/Area Number |
25105004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
塩澤 真人 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (70272523)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 州 神戸大学, 理学研究科, 助教 (20243298)
早戸 良成 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (60321535)
横山 将志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90362441)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / 核子崩壊 / ニュートリノ天文学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では大気ニュートリノ観測データを用いたニュートリノ振動研究と、次世代基幹実験ハイパーカミオカンデ実現のための包括的な準備研究を行う。
前者の大気ニュートリノ研究では、これまでに開発したニュートリノと反ニュートリノの統計的分離を導入し、最新の観測データも追加して、ニュートリノ振動研究の結果をまとめた。ここで子炉実験とT2Kの振動測定結果を束縛条件として加えた。未解明の質量階層構造について、Δχ2 = χ2(順階層) -χ 2(逆階層) = -5.2 が得られ、 逆階層性が正しいとした場合、Δχ 2 が -5.2以下になる確率は2.4%以下 (sin2θ23=0.6) および0.4%以下 (sin2θ23=0.4)と小さいことがわかり、順階層構造を示唆する結果を得た。またCP対称性の破れに関しては最大のδ～-π/2がベストフィットとして得られ、T2Kの結果を支持していることがわかった。
ハイパーカミオカンデ準備研究では、弾性波トモグラフィー調査より岩盤等級の3Dマップを広域で作成し、破砕帯を避けた、岩質の良好な場所（200m x 150m）を特定し、建設候補地を絞り込みかつ空洞成立性を確認した。また工期８年と見積もった。並行して新たに開発した高感度光センサーを約１００本生産し、スーパーカミオカンデにおける長期性能実証試験の準備を行った。本計画は、日本学術会議の第23期学術の大型計画に関するマスタープラン(2017)において「重点大型研究計画」の一つに選ばれ、文科省による予算措置に係るロードマップ2017に審査資料を提出した。東京大学内では概算要求の準備をしつつ、プロジェクト推進の中核となる推進機構の設置の準備をおこなった。
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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
大気ニュートリノを用いたニュートリノ振動研究で世界最高感度での研究成果をまとめたことから、研究が当初計画通りに順調に進展しているとみなせる。ハイパーカミオカンデの準備研究では、大空洞の成立性確認と高感度光センサーの開発に成功した。プロジェクト成立に最も重要な要素の開発が成功し、実施計画を順当にまとめることに成功した。さらに日本学術会議により重点大型計画に選ばれたことは、プロジェクトの実現に向けて大きなマイルストーンとなる。
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| Strategy for Future Research Activity |
大気ニュートリノ振動研究においては、順階層構造と逆階層構造の両仮説を用いたp-valueを計算して結果をまとめる。また論文にまとめる。
ハイパーカミオカンデに関しては、１００個の高感度光センサーのスーパーカミオカンデでの長期試験の準備を進める。国際協力体制、東大内推進体制、KEK協力関係の整備をさらに進めていく。また概算要求を始めるとともに、建設開始に備えた技術的準備を進める。
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