キセノンガス検出器によるニュートリノレス二重ベータ崩壊探索

2020 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 20H00159
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 市川 温子 東北大学, 理学研究科, 教授 (50353371)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木河 達也 京都大学, 理学研究科, 助教 (60823408) ; 中村 輝石 東北大学, 理学研究科, 助教 (80750463) ; 中島 康博 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80792704) ; 関谷 洋之 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90402768) ; 小原 脩平 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (70834711)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31

Outline of Opinions Expressed in the Review Results

ニュートリノがマヨラナ粒子であるのかという長年の重要課題を検証するためにダブルベータ崩壊の探索実験を行う。様々な方式が国内外で行われているが、本研究では高圧キセノンガスを充填したタイムプロジェクションチェンバー(TPC)方式を採用している。TPCによるベータ線の３次元再構成能力と高圧ガス中の高電場による発光増幅とMPPC検出器の組み合わせによって、世界最高感度が達成可能であることを実証する。
ニュートリノのマヨラナ性が示されれば、確実に標準模型を越える物理の発見となる。これを実験的に決定する最も有力な方法が、ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の探索であり、提案されている検出器は、大型化・エネルギー分解能・飛跡再構成という要素のそろったものである。研究グループのこれまでの研究実績から、設定された目標の達成が大いに期待される。