2013 Fiscal Year Annual Research Report
ジルコニウム９６を用いたニュートリノを放出しない２重ベータ崩壊事象の探索実験
Publicly Offered Research
| Project Area | Particles Physics opening up the Tera-scale horizon using LHC |
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| Project/Area Number |
24104501
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| Research Institution | Miyagi University of Education |
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Principal Investigator |
福田 善之 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (40272520)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / ２重ベータ崩壊 / ニュートリノ質量 / ジルコニウム / 液体シンチレータ |
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| Research Abstract |
ニュートリノを放出しない2重ベータ崩壊実験の実現を目指して、ジルコニウム96を用いた液体シンチレータの開発を行った。これまでにジルコニウムβケトエステル錯体を合成し、アニソールに対し10w.t.%以上の溶解度が有し、吸収スペクトルのピークが240nmに移動することを確認したが、アニソールの発光領域の270nm付近に僅かに吸収が残っていた。ところが、このサンプルを1週間程度放置したところ、270nmの吸収が消滅した。これは、270nmに吸収を持つ物質が沈殿したためであった。しかし、この物質はアニソールでは沈殿せず、溶解していることが疑われた。そこで、この物質による発光量とエネルギー分解能への影響を調べるため、後方散乱法による単色エネルギーの電子を用いて、液体シンチレータの性能を測定した。アニソール20mLに対しPPO100mgとPOPOP10mgを溶解させた液体シンチレータサンプルの発光量を100%とした時、ジルコニウム・アセト酢酸イソプロピル錯体を10w.t.%溶解させたサンプルの場合の光量比は30%になることがわかった。また、アセト酢酸イソプロピル配位子を錯体のモル数の4倍（錯体１分子に4つの配位子が配位しているため）を溶解させたサンプルを測定したところ、発光量は40%であり、影響は10%程度であることがわかった。更に、エネルギー分解能を測定したところ、溶解度10w.t.%では14%であった。測定システムの光電子増倍管の集光率が8.5%であり、後方散乱法による電子が1MeVであったことから、実験で40%の集光率の検出器を用いると想定すると、2.5MeVの電子に対し4.1%のエネルギー分解能になることがわかった。これから、当初の目標値であった、溶解度が10w.t.%以上、発光量がBC505の60％、エネルギー分解能が4%@2.5MeVの液体シンチレータは、ほぼ達成できた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
