New frontiers of neutrino interaction physics explored by ultra-high resolution particle imaging

• Project/Area Number: 23H05434
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section B
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中家 剛 京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 賢市 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (00567547) ; 佐藤 修 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任准教授 (20377964) ; 早戸 良成 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (60321535) ; 南野 彰宏 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70511674) ; 三角 尚治 日本大学, 生産工学部, 准教授 (80408947)
• Project Period (FY): 2023-04-12 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥197,990,000 (Direct Cost: ¥152,300,000、Indirect Cost: ¥45,690,000); Fiscal Year 2025: ¥37,310,000 (Direct Cost: ¥28,700,000、Indirect Cost: ¥8,610,000); Fiscal Year 2024: ¥35,750,000 (Direct Cost: ¥27,500,000、Indirect Cost: ¥8,250,000); Fiscal Year 2023: ¥57,460,000 (Direct Cost: ¥44,200,000、Indirect Cost: ¥13,260,000)
• Keywords: ニュートリノ / 素粒子イメージング / CP対称性 / 原子核乾板 / ニュートリノビーム

Outline of Research at the Start

「ニュートリノ振動の高精度化」のために「ニュートリノと原子核反応」を精密に測定する。大強度陽子加速器J-PARCで生成するニュートリノビームを使って、サブミクロンの高解像度を持つ原子核乾板でニュートリノ反応を記録するNINJA実験を行う。NINJA実験では、ニュートリノ反応で生成される荷電粒子を他の実験では到達できない低運動量まで観測でき、「ニュートリノと水」の反応断面積を高精度で測定できる。本研究により、ニュートリノビームや大気ニュートリノを使った「ニュートリノ振動の高精度化」が実現し、最終的にハイパーカミオカンデ実験における「ニュートリノにおけるCP対称性の破れの発見」へと繋がる。