2018 Fiscal Year Research-status Report
パリティ移行核反応によるニュートリノレス二重ベータ崩壊の核行列要素の検証
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16K17683
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堂園 昌伯 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (60616259)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スピン双極子遷移 / 二重ベータ崩壊 / ニュートリノレス二重ベータ崩壊 / 重イオン荷電交換反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニュートリノ質量の絶対値を決める目的で、ニュートリノ放出を伴わないニュートリノレス二重ベータ崩壊の探索が世界各地で行われている。崩壊寿命からニュートリノ質量を導くためには核行列要素の理論計算が必須である。この理論計算の精度向上のため、48Caが48Ti に崩壊する二重ベータ崩壊について、中間核48Scのスピン双極子2-[SD(2-)] 状態を経由する核行列要素成分を実験的に検証することが本研究の目的である。このために、新手法「パリティ移行核反応」を活用して、SD(2-)遷移強度分布を測定する。ベータプラス型の(16O,16F(0-))反応とベータマイナス型の(16O,16N(0-))反応を用いる。今年度は、これらの実験に向けた準備として、以下の研究・開発を行った。
(1) 東大CNSの新規プロジェクト(OEDO)のために、実験に使用するはずであった理研RIBFのSHARAQビームラインが大幅に改造された。新ビームラインは前年度整備されたが、このビームラインで本実験用のイオン光学設定が可能かを探る必要があった。そこで、イオン光学計算プログラムCOSYによるシミュレーションを行い、最適な設定を見つけ出した。
(2) 前年度に取得した実験データを用いて、SHARAQスペクトロメータのイオン光学特性を高次の効果まで含めて詳細に調べた。この結果、本実験に必要とされる分解能を達成した。
(3) (16O,16N(0-)反応用のアクティブストッパーの仕様を検討した。16N(0-)からの遅延ガンマ線(120 keV)を検出するのに十分な信号を得るために、MPPCを複数用いてアレイを構築することにした。また、MPPCを複数まとめて一本の信号線で読み出す方法についても検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初は平成30年度に理研RIBF施設で実験を遂行する予定だったが、ビームラインの改造によるビーム輸送の再検討などに時間を取られ、未だにビームタイムを獲得できていない。一方で、スペクトロメータのイオン光学特性の詳細な情報やアクティブストッパーの仕様を検討できたため、より詳細な実験計画を立てられるようになった。検討をさらに進め、実験計画を改良したい。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは理研RIBF施設におけるビームタイムの獲得を目指す。本年度に検討した結果をさらに推し進め、改良した実験計画でもってビームタイム獲得に臨む。また、アクティブストッパーを実機投入し、16N(0-)アイソマーを同定する検証実験を放医研HIMACにて行う。
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| Causes of Carryover |
平成30年度中のビームタイム獲得が適わなかったため、実験遂行に伴う旅費の執行、国際会議における成果発表に伴う旅費の執行ができなかった。方針転換により残った研究費は、次年度請求する研究費と合わせて、アクティブストッパー検証実験の遂行に必要な費用として用いる。具体的には、MPPCの購入費や、実験を行うための物品費、旅費等である。
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