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中性子信号を用いたレプトンCPおよびニュートリノ質量階層性研究への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05372
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

奥村 公宏  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (70361657)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード加速器ニュートリノ / 大気ニュートリノ / ニュートリノ振動 / ガドリニウム / 中性子検出 / 反ニュートリノ識別 / 素粒子実験 / 宇宙線
研究成果の概要

国内最大のニュートリノ検出器であるスーパーカミオカンデ(SK)装置に、ガドリニウム(Gd)を添加して反ニュートリノ識別能力を向上させるSK-Gd計画が進行しつつあるが、本研究では加速器および大気ニュートリノでのニュートリノ振動測定への応用を検証した。詳細なシミュレーションを行った結果、Gd添加による水チェレンコフ検出器の事象解析能力に悪影響がないこと、Gdによる反ニュートリノ信号は高効率で検出可能であることを示し、加速器ニュートリノ測定での反ニュートリノ識別に有効であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ニュートリノにおけるCP対称性の破れは物質・反物質非対称性をもたらす源として、この宇宙がなぜ物質優勢なのかという謎を解く原因としてレプトジェネシス理論を中心に注目されている。
加速器および大気ニュートリノ測定において反ニュートリノ識別が可能になると、ニュートリノおよび反ニュートリノそれぞれでニュートリノ振動確率を独立に測定可能となり、CP対称性の破れの測定の向上し、ひいては、宇宙の謎の解明に貢献できると思われる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] T2Kにおけるニュートリノ反応および反ニュートリノ反応に伴う中性子数測定2018

    • 著者名/発表者名
      阿久津良介
    • 学会等名
      物理学会73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Super-K Gd プロジェクト:Gdを用いた中性子検出によるT2K実験の高精度化の研究2018

    • 著者名/発表者名
      中島康博
    • 学会等名
      物理学会73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Validation of Gadolinium upgrade of Super-Kamiokande Detector Simulator for SK-Gd2017

    • 著者名/発表者名
      Ka Ming Tsui, ◯Kameda Jun, Kimihiro Okumura, Motoyasu Ikeda, Yasuhiro Okajima, Yusuke KoshioA for the Super-Kamiokande collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] T2K後置検出器におけるデータ取得状況及びニュートリノ振動測定の精度向上に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      阿久津良介, 奥村公宏, 中島康博 他T2K-コラボレーション
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Atmospheric Neutrino and Proton Decay Results in Super-Kamiokande2017

    • 著者名/発表者名
      K. Okumura
    • 学会等名
      Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニュートリノ振動研究の現状と展望2017

    • 著者名/発表者名
      奥村公宏
    • 学会等名
      2017年物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Validation of Gadolinium upgrade of Super-Kamiokande Detector Simulator for SK-Gd2017

    • 著者名/発表者名
      Ka Ming Tsui
    • 学会等名
      物理学会72回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] T2K後置検出器におけるデータ取得状況及びニュートリノ振動測定の精度向上に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      阿久津良介
    • 学会等名
      物理学会72回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Super-K Gd project: Neutron-tagging algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Ka Ming Tsui
    • 学会等名
      2017年物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Super-K Gd プロジェクト:Gdを用いた中性子検出によるT2K実験の物理感度向上の研究2017

    • 著者名/発表者名
      中島康博
    • 学会等名
      2017年物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] T2K後置検出器におけるニュートリノおよび反ニュートリノビームでの反跳中性子信号を伴う事象の研究2017

    • 著者名/発表者名
      阿久津良介
    • 学会等名
      2017年物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementation of Gadolinium neutron capture into the simulation package of Super-Kamiokande Experiment2016

    • 著者名/発表者名
      Ka Ming Tsui, Kameda Jun, Kimihiro Okumura, Motoyasu Ikeda, Yusuke KoshioA, for Super-Kamiokande Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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