A Development for Sterile Neutrino Search in Short Base Line Neutrino Oscillations

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03880
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Osaka Butsuryo University (2020-2021); Tohoku University (2019)
• Principal Investigator: Nakamura Kengo 大阪物療大学, 保健医療学部, 教授 (10400219)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 佑樹 神戸大学, 理学研究科, 学術研究員 (70781889) ; 市村 晃一 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (80600064)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ステライルニュートリノ / サイクロトロン

Outline of Final Research Achievements

Anomalies became clear as neutrino oscillations have been measured deeply. Sterile neutrino was introduced to solve the anomalies and some experiments were proposed to look for the sterile neutrinos. One of the strategies to solve the anomaly is to measure ultra-short base line neutrino oscillations; a neutrino source is installed right next to a neutrino detector. KamLAND is a low background neutrino detector that has an excellent achievement to measure the reactor neutrino oscillations and that solved the solar neutrino puzzle. A possibility to install the neutrino source in the KamLAND site was discussed and developed in this research.

Free Research Field

ニュートリノ物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ステライルニュートリノとは物質との相互作用をほとんど起こさないニュートリノで、それ故、現在のところ未発見である。またステライルニュートリノは「質量」は持つため宇宙の大部分を占める暗黒物質の候補の１つにもなっている。本研究では、未発見の物を探索するための実験に向けた基礎研究を行った。探索実験そのものをスタートさせた訳ではないが、ニュートリノ物理学の新たな可能性を切り拓く寸の最初の一歩は踏み出せたのではなかろうか。