2004 Fiscal Year Annual Research Report
レプトンフレーバー混合構造決定に向けたニュートリノ振動現象の研究
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16340078
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
南方 久和 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (00112475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 修 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (50183116)
北澤 敬章 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (20271158)
梶田 隆章 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40185773)
末包 文彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10196678)
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| Keywords | ニュートリノ振動 / フレーバー混合 / ニュートリノ質量 / CP非保存 / パラメーター縮退 / 原子炉ニュートリノ / 長基線ニュートリノ実験 / MSW効果 |
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| Research Abstract |
(1)一昨年度から昨年度にかけて行った原子炉実験による(1-3)角の測定実験の提唱は世界的な反響を呼び、我が国だけでなく欧州・米国・中国・ブラジル等の諸地域において実験計画が立案されてきた。今年度はこれに引き続いて原子炉ニュートリノを使う(1-2)角の測定実験について考察し、第一振動極大に当たる50-70kmの距離に検出器を置くことによって、(1-2)角の精密決定が可能であることを示した。世界最高の強度をもつ柏崎刈羽原発を使い、カムランドサイズの検出器を使うと6年間の測定でsin^2(theta_{12})で2%(1標準偏差の信頼度)というこれまで提案されたどの方法よりも高い精度で(1-2)角を決定できることを示した。
(2)原子炉(1-3)角測定実験において柏崎刈羽原発のように原子炉が多数存在するような場合にどのような配位に検出器を置くと最も高い感度が得られるかについて調べた。
(3)長基線ニュートリノ振動実験における(2-3)角の決定精度を論じた。ミューニュートリノの消失モードを使うとsin^2(2theta_{23})は1-2%の高精度で決定可能であることが知られている。一方、最大角近傍での大きなヤコビアンの効果と(2-3)角に関係したパラメター縮退のためにsin^2(theta_{23})の決定精度は10-20%にとどまることを見いだした。加速器実験における電子ニュートリノ出現モードや原子炉(1-3)角測定実験を併用してこの精度を改善する可能性についても議論した。
(4)元々CP非保存測定量について南方・布川によって開発された双確率空間プロットをT非保存測定量を含むように拡張したとき、ダイアモンド型の対称性が存在することを以前の研究で示した。今年度はこれを保証しているCP-CP関係式T-CP関係式が等価なものであることを示し、CP非保存とT非保存の間の統一的描像を構築した。
(5)レプトン(1-2)角とカビボ角の観測値の間の関係をヒントにクォーク・レプトン相補性と呼ばれる新しい概念を提唱し、クォーク・レプトンの統一に新しい知見を与えた。
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