2021 Fiscal Year Research-status Report
Phenomenological study of physics beyond the Standard Model by neutrinos
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21K03578
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
安田 修 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (50183116)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ニュートリノ振動 / フレーバー混合 / ステライルニュートリノ / ニュートリノ質量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過去に報告されている原子炉ニュートリノ異常と呼ばれる現象は、ステライルニュートリノと呼ばれる粒子が通常のニュートリノと混合して起きる可能性のある現象と解釈されており、その存在についてはまだ決着がついていない。今年度の研究では、ニュートリノの観測施設であるIceCubeの拡張版を想定して高エネルギー大気ニュートリノ・宇宙ニュートリノのうちの電子ニュートリノ成分に着目し、電子電子ニュートリノがニュートリノ振動に関与すれば、電子ニュートリノのエネルギースペクトルにへこみが観測されるはずであることから電子ニュートリノのステライルニュートリノ振動の混合角であるθ(14)に制限が付けられることを指摘した。高エネルギー領域の大気ニュートリノの電子ニュートリノのフラックスと宇宙ニュートリノのフラックスは非常に小さいため、現在のIceCubeの10倍以上の体積の観測施設が必要となるが、その感度は短基線原子炉ニュートリノによる制限よりも良くなることが示された。一方、KamLANDの原子炉ニュートリノ振動とスーパーカミオカンデの太陽ニュートリノ振動からの質量二乗差の違いを説明するために導入された非標準相互作用のbest-fitの値は、地球上での実験では非標準的物質効果が極力無くなる解となっているが、大気ニュートリノ観測では地球のマントルとコアとで、陽子/中性子の比率が若干異なるため、best-fit pointに対しても若干の感度があると期待される。今年度は将来のハイパーカミオカンデにおける大気ニュートリノ観測がどの程度の感度を持つかの研究をするためのコードの開発で一定の進歩があった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１年目には当面の目標としている超大型ニュートリノ観測器によるステライルニュートリノに対する感度が得られ、一定の成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当面は対面での国際会議での発表がまだ出来ないと思われるため、これまでに得られた成果をオンラインにて発表する予定である。一方、将来の加速器ニュートリノ・大気ニュートリノの精密観測に関するさらなる評価について研究を継続する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の計画では国際会議に出席し、研究成果の発表を行う予定であったが、新型コロナウイルス蔓延のため、参加を予定していた会議が中止またはオンラインとなったため、旅費を執行できなくなった。
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