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加速器ニュートリノ実験におけるCP対称性の破れの測定

研究課題

研究課題/領域番号 16J03052
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関京都大学

研究代表者

林野 竜也  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードニュートリノ反応断面積 / 加速器ニュートリノ / ニュートリノ振動 / 検出器 / ニュートリノビーム
研究実績の概要

ニュートリノ反応断面積の測定
T2K実験は2017年8月に新たな結果を発表し、ニュートリノのCP位相角、δCPが0でないことを95%の信頼度で示した。現在の最大の誤差は統計誤差であるが、今後統計がたまるにつれ系統誤差の削減が重要となる。そこで私は主要な系統誤差であるニュートリノ反応モデルの不定性をより良く理解するため反ミューオンニュートリノのパイオンを伴わない荷電カレント反応(以下、CC0π反応)の反応断面積の測定に取り組んできた。CC0π反応は荷電カレント準弾性散乱反応(以下、CCQE反応)を主とする反応であり、T2K実験のニュートリノ振動測定のシグナルモードである。ニュートリノのCCQE反応は複数の実験で測定されているが、すべての実験を統一的に説明できるモデルが存在しない。近年、ニュートリノが2つの核子と反応する2p-2h反応などが一部の実験のCCQE反応の測定に影響している可能性が指摘されている。そこで、私はCC0π反応の反応断面積を測定しCCQE反応や2p2h反応などのモデルの検証をおこなう。T2K実験ニュートリノビーム軸上に置かれた検出器を用いて反ミューオンニュートリノのCC0π反応の測定を行った。この測定のエネルギー領域は1GeV-4GeVでありT2K実験の他の前置検出器と異なるエネルギー領域での測定となり反応モデルの理解に役立つと考えられる。現在、解析を完了し実験グループ内でのレビュー中であり、来年度に結果を論文として投稿する予定である。

ニュートリノビームの測定
昨年度、ニュートリノビームの測定に取り組んでいた。方向の測定はニュートリノビームの不定性の評価に必要不可欠であり、T2K実験でもっとも重要な解析であるニュートリノ振動解析のインプットとして用いられている。今年度は、私が解析したニュートリノビームの測定結果を利用したT2K実験の振動解析の論文が出版された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Updated T2K measurements of muon neutrino and antineutrino disappearance using 1.5×10^21 protons on target2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, T. Nakadaira, A.K. Ichikawa, Y. Seiya 他 (T2K Collaboration 約300名)
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 96 号: 1 ページ: 011102-011102

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.011102

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of neutrino and antineutrino oscillations by the T2K experiment including a new additional sample of ne interactions at the far detector2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, T. Nakadaira, A.K. Ichikawa, Y. Seiya, A. Minamino 他(T2K Collaboration 約300名)
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 96 号: 9 ページ: 092006-092006

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.092006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined Analysis of Neutrino and Antineutrino Oscillations at T2K2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 118 号: 15 ページ: 151801-151801

    • DOI

      10.1103/physrevlett.118.151801

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of Muon Antineutrino Oscillations with an Accelerator-Produced Off-Axis Beam2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 116 号: 18 ページ: 181801-181801

    • DOI

      10.1103/physrevlett.116.181801

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First combined analysis of neutrino and antineutrino oscillations at T2K2016

    • 著者名/発表者名
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] “Anti-neutrino beam direction and intensity measurement with the T2K on-axis near Detector”2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Hayashino for the T2K collaboration
    • 学会等名
      The XXVII International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
    • 発表場所
      Imperial College London, South Kensington, London, United Kingdom
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] “前置ニュートリノ検出器Proton Moduleを用いた反ミューオンニュートリノのCC0π反応断面積測定”2016

    • 著者名/発表者名
      林野竜也
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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