2004 Fiscal Year Annual Research Report
ニュートリノ振動パラメータθ13角の測定のための原子炉ニュートリノ検出装置の開発
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16204015
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
末包 文彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10196678)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 邦雄 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10242166)
住吉 孝行 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30154628)
田村 詔生 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (00025462)
久世 正弘 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00225153)
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| Keywords | ニュートリノ / ニュートリノ振動 / 原子炉 / 液体シンチレーター / CP非対称性 / KASKA |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、原子炉ニュートリノによる精密なニュートリノ混合角θ13を測定するための、原子炉ニュートリノ検出器を開発することである。θ13角を精密に測定するためには、検出効率の精度の高いニュートリノ検出器を開発し、さらにそれを原子炉の近くと遠くに設置してそのデータを比較することにより、ニュートリノ振動によるニュートリノ量の欠損を精密に測定する必要がある。本年度は、プロトタイプ検出器の製作、液体シンチレーターの開発、読み出しエレクトロニクスの開発、実際の検出器設置予定地でのボーリングによる地質調査と、ボーリング孔内でのバックグラウンド測定、などを行った。
プロトタイプ検出器は、直径が1.2mの球形のアクリルからなっており、ニュートリノ反応で発生する中性子の検出効率や、宇宙線起源のバックグラウンドを測定する。本年度は、アクリル容器と光電子増倍管の取り付け、エレクトロニクスの整備までを行った。液体シンチレーターの開発は、新潟大学と東北大学で行った。第一候補であるバイクロン社製のガドリニウム入り液体シンチレータを元にして製作した液体シンチレーターの発光量、光透過率、安定性、アクリルの耐性などを測定した。エレクトロニクスの開発は、新潟大学が、1GHzのフラッシュADCを利用した不感時間のないものを開発している。ボーリング調査は10月から11月にかけて行われ、近距離検出器の位置に直径6.6cm、深さ70mのボーリングを行い地質の調査を行った。その結果近距離検出器の位置に、ニュートリノ検出器を設置するために必要な立て坑を掘ることが可能であることが判明した。都立大学と東京工業大学が、ボーリング孔で使用できる宇宙線検出器とγ線検出器を開発し、実際にボーリング孔内でバックグラウンドの測定を行った。その結果、地中のバックグラウンドは予想から大きく異なることはなく、これまでの検出器デザインを変更する必要はないことが判明した。
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