| 研究領域 | ニュートリノで拓く素粒子と宇宙 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05536
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
早戸 良成 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (60321535)
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| 研究分担者 |
久世 正弘 東京工業大学, 理学院, 教授 (00225153)
清水 格 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (10400227)
鈴木 州 神戸大学, 理学研究科, 助教 (20243298)
ウェンデル ロジャー 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20647656)
石塚 正基 東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (40533196)
西村 康宏 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40648119)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
357,760千円 (直接経費: 275,200千円、間接経費: 82,560千円)
2022年度: 67,340千円 (直接経費: 51,800千円、間接経費: 15,540千円)
2021年度: 72,150千円 (直接経費: 55,500千円、間接経費: 16,650千円)
2020年度: 69,160千円 (直接経費: 53,200千円、間接経費: 15,960千円)
2019年度: 69,160千円 (直接経費: 53,200千円、間接経費: 15,960千円)
2018年度: 79,950千円 (直接経費: 61,500千円、間接経費: 18,450千円)
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| キーワード | ニュートリノ / 陽子崩壊 / 宇宙素粒子実験 / 大統一理論 / ニュートリノ振動 / 光センサー / データ収集システム / 大気ニュートリノ / 太陽ニュートリノ / 大気ニュートリノ研究 / 太陽ニュートリノ研究 / ニュートリノ振動研究 / 新型光センサー開発 / データ収集システム開発 / 光検出器 / 大気ニュートリノ振動 / ニュートリノ質量階層性 / 太陽ニュートリノ観測 |
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| 研究成果の概要 |
1996年に開始したスーパーカミオカンデのニュートリノ研究及び陽子崩壊探索の解析手法を高度化することに成功した。結果、ニュートリノ質量は「通常階層」であることが示唆され、ニュートリノ・反ニュートリノの性質に違いがある（CP対称性が破れている)可能性を示す結果も得られた。陽子（核子）崩壊は有意な兆候がみらなかったが、従来出版された論文に比して50%～10倍以上の寿命下限値を得た。これらの結果は、将来のハイパーカミオカンデにおける統計量精度の大きな向上によって、解を得ること、または新たな発見が可能であることを示す。今回の研究でハイパーカミオカンデ検出器性能を大きく向上させる開発にも成功している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
1998年のニュートリノ振動及び有限質量の発見以降も、ニュートリノの重さの順番(質量階層性）やニュートリノと反ニュートリノの振動に違いの有無（CP対称性が保存されているか）など未だ明らかになっていない謎は多い。これらの謎の解明は宇宙に反物質が非常に少ない理由を明らかにすると期待されている。スーパーカミオカンデを用いた本研究の成果はまだ統計的に有意ではないが、将来のハイパーカミオカンデにおいてこの謎の解明が可能であろうことがわかった。
陽子（核子）崩壊探索はクォークとレプトンの関係性を説明する大統一理論の直接的検証である。今回発見されなかったが、その事実が大統一理論のモデル化に大きく寄与している。
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