Enrichment of Double Beta Decay Isotope by Crown-ether & Microchip Chemical Plant

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 19540300
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: HAZAMA Ryuta Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 講師 (00379299)
• Project Period (FY): 2007 – 2010
• Keywords: 実験核物理 / 素粒子実験 / 化学工学 / 同位体分離 / マイクロ・ナノデバイス

Research Abstract

振動実験でニュートリノの種の間に質量差があることが確実になった今、ニュートリノの質量の絶対値及びマヨラナ性を検証できる唯一の2重ベータ崩壊は最も重要な研究に位置づけられており、世界中で研究が進められている。現在濃縮(86%)された^<76>Geを用いる研究(HDM実験:ハイデルベルグ・モスクワグループ)が世界最高感度の測定を達成しており、次世代も含めて世界の研究は^<76>Geを軸に進められている。しかし、そのQ値の低さ(2.04MeV)故、すでに自然および人工放射性バックグランド(BG)が限界を決め始めている。我々は^<48>Caで世界を追い越すためにCaF_2結晶からなるCANDLES計画を立ち上げ、昨年度より東大神岡地下観測所でCaF_2結晶約300kgの実験装置を建設中で近く測定を開始する。^<48>Caは2重ベータ崩壊核の中で最大のQ値(4.27MeV)を持ち、BGの最も少ない測定が可能で、今後有望な原子核である。今まで世界の研究の中心になってこなかった理由はひとえに自然存在比が少ない(0.187%)ために大量の原子核を用意し難い点で、本研究は、更に質量を一桁スケールアップして0.1eV以下領域を探索する検出器製作に於いて画期的な感度向上をもたらす標的同位体元素(^<48>Ca)の安価で大量な濃縮方法の確立を目的とする。

Research Products

• [Journal Article] マイクロチップによるトリチウム水からのトリチウム除去及び同位体分離 (2009)
  • Author(s): 硲隆太
  • Journal Title: 核融合研究所一般共同研究成果報告書 Pages: 365
• [Journal Article] Remove of Tritium from Tritiated Water and Isotope Separation by Microchips (2009)
  • Author(s): R. Hazama, Y. Sakuma, Y. Ogata, M. Tokeshi
  • Journal Title: Annual Report of National Institute for Fusion Science Vol. October Pages: 456
• [Journal Article] Remove of Tritium from Tritiated Water and Isotope Separation by Microchips (2008)
  • Author(s): R. Hazama, Y. Sakuma, Y. Ogata, M. Tokeshi
  • Journal Title: Annual Report of National Institute for Fusion Science Vol. October Pages: 475
• [Journal Article] Challenge on ^<48>Ca enrichment for CANDLES double beta decay experiment (2007)
  • Author(s): R. Hazama (1番目), Y. Tatewaki, T. Kishimoto, et al. (計8人)
  • Journal Title: Proc. of 6^<th> Rencontres du Vietnam (Challenges in Particle Astrophysics) (ed. J. Dumarchez, et al.)(The Gioi Publishers) Vol. 6 Pages: 383-386
• [Presentation] ^<48>Ca enrichment liquid-liquid extraction (2009)
  • Author(s): 硲隆太
  • Organizer: 3^<rd> joint meeting of the Nuclear Physics Divisions of APS and JPS (Hawaii 2009)
  • Place of Presentation: Hilton Waikoloa Village, Hawaii island, USA
  • Year and Date: 2009-10-12
• [Presentation] Enrichment of ^<48>Ca-Separation with a crown ether- (2009)
  • Author(s): 硲隆太
  • Organizer: UCB-OU Collaboration meeting on double beta decay
  • Place of Presentation: Lawrence Berkeley National Laboratory, USA
  • Year and Date: 2009-02-05
• [Presentation] Enrichment of ^<48>Ca (2007)
  • Author(s): 硲隆太
  • Organizer: International Workshop on Double Beta Decay and Neutrinos (DBD07)
  • Place of Presentation: Crystal Tower, Osaka Business Park, JAPAN
  • Year and Date: 2007-06-12
• [Presentation] Double Beta Decay Experiment CANDLES using ^<48>Ca and chemical isotope separation (2007)
  • Author(s): 硲隆太
  • Organizer: The 7^<th> Eichrom Users' Seminar For The Extraction Chromatography : Resin and Columns
  • Place of Presentation: Tokyo Garden Palace, Tokyo, JAPAN
  • Year and Date: 2007-05-29
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.nifs.ac.jp/report/annrep.html
• [Remarks]
  • URL: http://arxiv.org/abs/0710.3840
• [Remarks]
  • URL: http://dbd09.phys.sci.osaka-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://dbd07.phys.sci.osaka-u.ac.jp/