48-Caの2重ベータ崩壊の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14204026
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 岸本 忠史 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90134808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 味村 周平 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10273575) ; 小川 泉 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20294142) ; 阪口 篤志 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70205730)
• Keywords: ニュートリノ / 2重ベータ崩壊 / マヨラナ質量 / 粒子数非保存 / 極低バックグランド / シンチレーション光

Research Abstract

^<48>Caの2重ベータ崩壊の研究のため現在進めているELEGANTS VIによる測定を進めることと新しく次世代の検出器としてCANDLES計画をスタートさせた。
ELEGANTS VIはCaF_2結晶を中心とする検出器で奈良県の大塔村の地下500mのトンネル内の大塔コスモ観測所に設置し、計測を続けている。ここ数年の結果をまとめて^<48>Caの2重ベータ崩壊について世界で最も感度の高い結果をえる事が出来、論文にまとめて投稿した。ELEGANTS VIで進めている測定からニュートリノが出ない2重ベータ崩壊のバックグランドの原因を特定することができた。
CANDLESは大型化を計るため、CaF_2結晶を液体シンチレーターに沈めるデザインで大型化とバックグランドの低減を実現する。ELEGANTS VIの測定からバックグランドの最大の原因が^<212>Bi→^<212>Po→^<208>Pbであることが特定出来た。またこれを除去するためパルスの波形を測定する方法を開発し、実際の測定に組み込んでうまくいく事を確認した。CANDLESでは現状から2桁近い向上を目指しており、結晶の低バックグランド化についてメーカーと相談をしながらR&Dを進めた。

Research Products

• [Publications] I.Ogawa et al.: "Double beta decay study of ^<48>Ca by CaF_2 scintillator"Nuclear Physics A. (in press).
• [Publications] S.Yoshida et al.: "WIMP search with NaI detectors at Oto Cosmo Observatory"Nuclear Physics A. (in press).
• [Publications] I.Ogawa et al.: "Search for 0νdouble beta decay of ^<48>Ca by CaF_2 scintillator"Physics Letters B. (submitted).