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太陽ニュートリノ振動の精密研究

研究課題

研究課題/領域番号 12047207
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 洋一郎  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (70144425)

研究分担者 小汐 由介  東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (80292960)
竹内 康雄  東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (60272522)
中畑 雅行  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (70192672)
西嶋 恭司  東海大学, 理学部, 助教授 (40202238)
宮野 和政  新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10011529)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
209,400千円 (直接経費: 209,400千円)
2003年度: 19,500千円 (直接経費: 19,500千円)
2002年度: 55,400千円 (直接経費: 55,400千円)
2001年度: 64,100千円 (直接経費: 64,100千円)
2000年度: 70,400千円 (直接経費: 70,400千円)
キーワードニュートリノ / 太陽ニュートリノ / スーパーカミオカンデ / ニュートリノ振動
研究概要

本計画は、^8B太陽ニュートリノを精密に測定することにより、太陽ニュートリノ振動の確実な証拠を捕らえることである。2001年に、スーパーカミオカンデによる太陽ニュートリノ強度による測定とSNOによる測定を比較することにより太陽ニュートリノが確実に振動している証拠が得られた。これにより、本計画の目標のひとつは達成されている。現在、大混合角度解とされている太陽ニュートリノ振動解から予想される昼夜の強度差、そして、わずかなスペクトルの歪みを観測する努力を行っている。スペクトルの歪みを観測するには、観測可能なエネルギー閾値をできる限り下げることである。我々は、当初目標とした4.5MeVまでの太陽ニュートリノ信号の検出に成功した。今後、スペクトル測定の観測感度をあげることにより大角度解であることの確認を行いたい。2%であるといわれている昼夜の強度差に関しては、1.8±1.6%が得られた。これは、振動解から期待される値とコンシステントであるが、まだ、統計的には十分でない。
さて、この重要な太陽ニュートリノ振動を最終決着するには太陽ニュートリノの90%以上を占める低エネルギーのpp-7Be-ニュートリノでニュートリノ振動が確認され、パラメータが精密決定されることが必要である。本研究の第二の目標は、pp-7Be-ニュートリノ観測の測定器の開発を行いその実現可能性を示してゆくことである。これまでの研究結果にもとづき、液体キセノン検出器の開発を行っている。10トンのキセノンを用いることで1日15事象のPP-7Be-ニュートリノが観測できる。本年度は100kgのプロトタイプを製作し、テスト実験を行った。低エネルギー太陽ニュートリノの検出に必要な自己遮蔽能力を実証した。また、別途、キセノン純化装置を製作し、稼動させ、バックグラウンドであるクリプトンを1000分の1にすることに成功した。目的とした開発研究目標はほぼ達成している。総合的に考え、液体キセノン検出器は、低エネルギー太陽ニュートリノの検出装置として使える可能性が十分あるとおもわれる。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] M.B.Smy et al., Super-Kamiokande Collaboration: "Precise Measurement of the Solar Neutrino Day/Night and Seasonal Variation in Super-Kamiokande I"Physical Review D. 69. 011104 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Yoo et al., Super-Kamiokande Collaboration: "A Search for Periodic Modulations of the Solar Neutrino Flux in Super-Kamioknade I"Physical Review D. 68. 092002 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Gando et al., Super-Kamiokande Collaboration: "Search for anti-nu(e) from the Sun at Super-Kamiokande-I"Physical Review Letters. 90. 171302 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Super-Kamiokande Collaboration: "Determination of Solar Neutrino Oscillation Parameters using 1496days of Super-Kamiokande I Data"Physics Letters B. 539. 179 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Super-Kamiokande Collaboration: "Constraints on Neutrino Oscillations using 1259 Days of Super-Kamiokande Solar Neutrino Data"Physical Review Letters. 86. 5656 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Super-Kamiokande Collaboration: "Solar B-8 and Hep Neutrino measurements from 1258 Days of Super-Kamiokande Data"Physical Review Letters. 86. 5651 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Fukuda他 スーパーカミオカンデコラボレーション: "Solar ^8B and hep Neutrino Measurements from 1258 days of Super-Kamiokande Data"Physical Review Letters. 86・25. 5651-5655 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Fukuda他 スーパーカミオカンデコラボレーション: "Constraints on Neutrino Oscillations Using 1258 Days of Super-Kamiokande Solar Neutrino Data"Physical Review Letters. 86・25. 5656-5660 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suzuki 他: "Low Energy Solar Neutrino Detection"World Scientific. 184 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] E.Blaufuss et al.: "N16 as a calibration source for Super-Kamiokande"Nuclear Instruments and Methods. 458. 636-647 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2018-03-28  

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