| 研究課題/領域番号 |
16H03973
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山下 雅樹 東京大学, 宇宙線研究所, 特任准教授 (10504574)
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| 研究分担者 |
田阪 茂樹 東京大学, 宇宙線研究所, 協力研究員 (60155059)
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| 研究協力者 |
竹田 敦
平出 克樹
市村 晃一
竹内 康雄
小林 雅俊
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 暗黒物質 / 液体キセノン / ラドン / 低バックグラウンド / 超対称性理論 / 低放射能 / 宇宙線 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、XMASSなどの液体キセノンを用いた宇宙暗黒物質直接探索実験の内部に主な放射性バックグランド（BG）として存在するラドン放射能減らし、感度を上げることが目的である。それを達成するためにキセノン中ラドン吸着の開発研究を行った。吸着剤として様々な多孔質物質を用いて試験をし、A社ナノ素材や高純度シリカにおいてキセノンガス中のRnを約90%の除去率を低温（-100℃）にて達成することができた。また、この除去装置をXMASS-I実機に用いた観測では最も低いBGを達成したが、予想よりも効果が低く、このため検出器内ラドン発生源を特定できる可能性が分かり、将来に向けての指標となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では過去の活性炭に比べ数%から数十%の吸着剤の量で90%のキセノンガス中のラドン除去率を示すことができた。中でも高純度出できたシリカ多孔質は (1)高い機械的強度(2)耐熱性(3)化学的耐久性から粉塵のでやすい活性炭に比べ取扱が容易である。この技術は液体キセノンを用いた暗黒物質探索に効果があるだけでなく、
ラドンを除去する技術は他の地下実験にそのまま適応できることが多く、空気や窒素などガスに適用でき、あらゆる実験で必須なラドンフリー空気の製造や国内外の暗黒物質探索またその他のニュートリノや2重ベータ崩壊実験にも適用できると期待される。
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