2017 Fiscal Year Annual Research Report
Research on history of star formation through observations of supernova relic neutrinos
| Project Area | Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research |
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| Project/Area Number |
26104006
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
作田 誠 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (40178596)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 睦夫 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (60283090)
鈴木 英之 東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (90211987)
池田 一得 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (90583477)
高久 雄一 公益財団法人環境科学技術研究所, 環境影響研究部, 主任研究員 (40715497)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 超新星背景ニュートリノ / 超新星爆発 / ニュートリノ反応 / 極微量放射線測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
樹脂を用いたU、Thの濃縮を用いることで 、高純度硫酸ガドリニウム中粉末に含まれるU、ThのICPMSによる微量測定方法を確立した。この結果をまとめて、論文で発表した。硫酸ガドリニウム溶液中の226Raの測定セットアップを完成させ、硫酸ガドリニウム溶液を用いた初めての測定を行った。その結果開発した高純度硫酸ガドリニウム中に混入するRaによる有意な信号は見えず目標の0.5ｍBq/kgを達成していると思われる。平行して、Ge検出器を用いた高精度のRa測定のR&Dを開始した。Ge検出器の測定でも、樹脂を用いてRaを濃縮し、検出感度が上がることを確認した。J-PARC中性子実験施設で取得したガドリニウム155、157熱中性子捕獲γ線測定について、離散遷移と連続スペクトルについてデータ解析がまとまり、また、データに良く合致するγ線エネルギースペクトルのモデルの構築ができた。陽子ビームを使って取得した酸素炭素の巨大共鳴からのγ線崩壊分岐比測定については、王岩が解析をまとめ、９月に博士論文を取得した（研究科長賞）。昨年、連星中性子星の合体からの重力波と電磁波が観測されたことで、高密度物質の状態方程式に対する新たな知見が得られ、富樫らとの共同研究で作成した新しい状態方程式も観測と矛盾しないことがわかった。我々は、その新しい状態方程式を用いて原始中性子星の冷却段階の数値計算を行い、対称エネルギーの密度依存性などの違いがニュートリノ放出に及ぼす影響を詳しく解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
採択時の目標であった高純度硫酸ガドリニウム中の不純物放射性物質除去（0.5ｍBq/kg以下）は達成され、さらに理論的な開発、超新星爆発からのニュートリノ事象評価等に予定以上の進展をしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り超新星背景ニュートリノ観測のための改造工事を来年度から開始する。
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[Journal Article] Measurement of the relative intensities of thediscrete γ rays from the thermal neutron capture reaction 155,157Gd (n, γ) using ANNRI detector (JPARC)2017
Author(s)
P.K.Das, K.Hagiwara, T.Tanaka Y.Yamada, I.Ou, M.S.Reen, T.Yano, T.Mori, T.Kayano, R.Dhir, Y.Koshio, M.Sakuda, A.Kimura, N.Iwamoto, S.Nakamura and H.Harada
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Journal Title
Proceedings of Science
Volume: KMI2017
Pages: 045-1-4
Peer Reviewed
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[Journal Article] Comparison of γ production data from thermal neutron capture on gadolinium with the Monte Carlo simulation2017
Author(s)
K.Hagiwara, T.Tanaka, P.K.Das T.Yano, Y.Yamada, I.Ou, T.Mori, T.Kayano, M.S.Reen, R.Dhir, Y.Koshio, M.Sakuda, A.Kimura, S.Nakamura, N.Iwamoto and H.Harada
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Journal Title
Proceedings of Science
Volume: KMI2017
Pages: 035-1-6
Peer Reviewed
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