原子炉反ニュートリノによる長基線ニュートリノ振動の研究

• Project/Area Number: 00J06290
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 田島 治 東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2000 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 素粒子 / ニュートリノ / ニュートリノ振動 / KamLAND(カムランド)

Research Abstract

我々の世界は12個の素粒子というものの組合せで記述できる。その素粒子の中にはニュートリノと呼ばれるものが3種類ある(電子型、ミュー型、タウ型)。近年になってニュートリノの質量は0で無いことを示唆する現象、ニュートリノ振動が発見された。それはある種類のニュートリノが他の種類のニュートリノに時間発展と共に変化する現象である。この現象の観測から異なる種類間のニュートリノの質量差の2乗を測定することが出来る。電子型ニュートリノに対するそれは、太陽ニュートリノを観測する実験によって行われていたが、それぞれの実験の結果の範囲は6桁にも及び測定したとは言い難い。
原子炉で発生される反電子型ニュートリノの観測からその質量差を測定する実験がKamLANDである。観測時間145.1日(2002年3月4日〜2002年10月6日)の結果はニュートリノ振動によって示唆される現象(予想値>測定値)を再現した。予想値86.8個に対して、測定値54個となった。この結果は電子型ニュートリノと他のニュートリノとの質量差の2乗は約1/100,000電子ボルト2乗であると示唆する。この研究結果は2003年1月のPhysical Review Lettersに掲載された。

Research Products

• [Publications] K.Eguchi et al.: "First Results from KamLAND : Evidence for Reactor Antineutrino Disappearance"Physical Review Letters. 90-2. 021802-1-021802-6 (2003)