48Caの2重ベータ崩壊の研究

• 研究課題/領域番号: 17104003
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岸本 忠史 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90134808)
• 研究分担者: 小川 泉 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20294142) ; 味村 周平 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (10273575)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 101,530千円 (直接経費: 78,100千円、間接経費: 23,430千円); 2008年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円); 2007年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2006年度: 30,420千円 (直接経費: 23,400千円、間接経費: 7,020千円); 2005年度: 46,150千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 10,650千円)
• キーワード: ニュートリノ / 二重ベータ崩壊 / マヨナラ質量 / 粒子数非保存 / 極低バックグラウンド / シンチレーション光 / 地下実験室 / 同位体濃縮 / マヨラナ質量 / 極低バックグランド / 2重ベータ崩壊 / シンチレーター

研究概要

ニュートリノのマヨラナ性を検証すべく、^<48>Caのニュートリノ放出を伴わない二重ベータ崩壊を探索する装置、CANDLES III(U.G.)の建設を神岡地下実験施設にて行った。大阪大学(地上)に建設したプロトタイプ装置を用いて性能評価を行い、特にバックグラウンドの低減・エネルギー分解能の向上に関して、要求される性能が得られることを示した。また、将来のさらなる感度向上につながる^<48>Caの低コストの同位体濃縮研究にも着手し、わずかではあるが、実験室レベルでの濃縮に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Neutrino-less double-βdecay of 48Ca studied by CaF2(Eu) Scintillators (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Umehara, T.Kishimoto, I.Ogawa, et al.
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW C 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gammma-ray spectroscopy of 16ΛO and 15ΛN hypernuclei via the 16O(K-, π-γ) reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Ukai, S.Ajimura, T.Kishimoto
  • 雑誌名: HYSICAL REVIEW C 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of 48Ca double beta decay with CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa
  • 雑誌名: Nuclear Physics A (Proc. International Nuclear Physics Conference) 805 ページ: 24-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of 48Ca double beta decay with CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Hirano, ;T.Kishimoto, I.Ogawa, et al
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 120 ページ: 52053-52053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of the design for the CANDLES trigger system (2008)
  • 著者名/発表者名: G.Ito, T.Kishimoto, I.Ogawa, Et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 120 ページ: 52061-52061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-violet wavelength shift for undoped CaF2 scintillation detector by two phase of liquid scintillator system in CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida, T.Kishimoto, I.Ogawa, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 601 ページ: 282-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of ^<48>Ca double beta decay with CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Ogawa, et al
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. (Proceedings of INPC2007) 136 ページ: 42053-42053
• [雑誌論文] Double beta decay of ^<48>Ca studied by CaF_2(Eu) scintillators (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Umehara, et al
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. (Proceedings of TAUP2007) 120 ページ: 52058-52058
• [雑誌論文] Study of Double Beta Decay of ^<48>Ca with CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. (Proceedings of TAUP2007) 120 ページ: 52053-52053
• [雑誌論文] Study of Design for CANDLES Trigger System (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Ito
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. (Proceedings of TAUP2007) 120 ページ: 52061-52061
• [雑誌論文] Study of light guide system for CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsubota
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. (Proceedings of TAUP2007) 120 ページ: 52060-52060
• [雑誌論文] 2重ベータ崩壊とCANDLES実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岸本忠史・小川泉・梅原さおり・平野祥之
  • 雑誌名: 原子核研究 51 ページ: 36-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for the H-dibaryon resonance in C-12 (K-, K+ ΛΛ X). (2007)
  • 著者名/発表者名: C. J. Yoon, et. al.,
  • 雑誌名: Physical Review C 75 ページ: 22201-22201
• [雑誌論文] CANDLES for double beta decay of 48Ca (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Umehara, T.Kishimoto, I.Ogawa, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 39 ページ: 356-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cascade Gamma Decay in the 7ΛLi Hypernucleus (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Ukai, S.Ajimura, T.Kishimoto
  • 雑誌名: Physical Review C 73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for the H-dibaryon resonance in C-12 (K-, K+ΛΛX) (2006)
  • 著者名/発表者名: C.J.Yoon, T.Kishimoto
  • 雑誌名: Physical Review C 75 ページ: 22201-22201
  • 査読あり
• [雑誌論文] CANDLES project for double beta decay of 48Ca (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida、T.Kishimoto, I.Ogawa
  • 雑誌名: Nuclear Physics B(Proc. Suppl. ) 138 ページ: 214-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Challenge on 48Ca enrichment for CANDLES double beta decay experiment (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Hazama, Y.Tatewaki, T.Kishimoto, K.Matsuoka, Y.Shibahara, M.Tanimizu
  • 雑誌名: Proc. of 6th Recontres du Vietnam (Challenges in Particle Astrophysics)
  • 査読あり
• [雑誌論文] CANDLES for double beta decay of $^ {48} $Ca (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Umehara, et. al.,
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series, 39 ページ: 356-356
• [雑誌論文] Cascade Gamma Decay in the 7ΛLi Hypernucleus (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Ukai, et. al.,
  • 雑誌名: Physical Review C 73
• [雑誌論文] 二重ベータ崩壊とCANDLES実験 (2005)
  • 著者名/発表者名: 岸本忠史
  • 雑誌名: 高エネルギーニュース 24 ページ: 182-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] CANDLES for double beta decay of 48Ca (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Umehara, T.Kishimoto, I.Ogawa
  • 雑誌名: J. of Phys. : Conf. Series 39 ページ: 356-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] CANDLES project for double beta decay of 48Ca (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida, T.Kishimoto, I.Ogawa
  • 雑誌名: Nuclear Physics B(Proc. Suppl. ) 138 ページ: 214-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] CANDLES FOR THE STUDY OF double beta DECAY OF 48CA (2005)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa, T.Kishimoto
  • 雑誌名: Proc. of the 5th Int. Works. on Neutrino Oscillations and their Origin ページ: 260-260
• [雑誌論文] CANDLES project for double beta decay of ^<48>Ca (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida et al.
  • 雑誌名: Nclear Physics B (Proc.Suppl.) 138 ページ: 214-214
• [雑誌論文] CANDLES FOR THE STUDY OF ββ DECAY OF ^<48>CA (2005)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa et al.
  • 雑誌名: Proc.of the 5th Int. Works. on Neutrino Oscillations and their Origin ページ: 260-260
• [雑誌論文] Expected Performance of CANDELS III detector (2005)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa et al.
  • 雑誌名: OULNS Annual Report ページ: 1-1
• [雑誌論文] Study of Light Propagation in CANDLES System (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida et al.
  • 雑誌名: OULNS Annual Report ページ: 3-3
• [雑誌論文] Development of pulse shape discrimination for CANDLES (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Ichihara et al.
  • 雑誌名: OULNS Annual Report ページ: 7-7
• [雑誌論文] Radioactive Contaminations in CaF_2(pure) Scintillators (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Umehara et al.
  • 雑誌名: OULNS Annual Report ページ: 11-11
• [雑誌論文] Dark matter search with CaF2 scintillator at Osaka
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 120 ページ: 42019-42019
  • 査読あり
• [学会発表] Kaon-Nucleus Interaction Studied through the In-Flight (K-, N) Reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Kishimoto
  • 学会等名: International Conference on Particles and Nuclei (PANIC08), Eilat (Israel)
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] Study of 48Ca double beta decay with CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa;
  • 学会等名: International Conference on Particles and Nuclei (PANIC08)
  • 発表場所: Eilat (Israel)
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] Study of 48Ca Double Beta Decay (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Kishimoto
  • 学会等名: Franco-Japanese Symposium on New Paradigms in Nuclear Physics
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2008-09-30
• [学会発表] Study of 48Ca double beta decay with CANDLES (2008)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa
  • 学会等名: The XXIII International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
  • 発表場所: Christchurch (New Zealand)
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] クラウンエーテル樹脂を用いたカルシウム同位体分離 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅原さおり
  • 学会等名: 第6回同位体科学研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] Study of 48Ca Double Beta Decay by CANDLES (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Kishimoto
  • 学会等名: DUSEL Town Meeting
  • 発表場所: Washington(USA)
  • 年月日: 2007-11-03
• [学会発表] Study of ^<48>Ca Double Beta Decay by CANDLES (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kishimoto
  • 学会等名: DUSEL Town Meeting
  • 発表場所: Washington, USA
  • 年月日: 2007-11-03
• [学会発表] Double beta-decay at Oto laboratory (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Kishimoto
  • 学会等名: The 3rd Japanese-German EFES(JSPS)-DFG/GSI workshop on Nuclear Structure and Astrophysics
  • 発表場所: Faruenchiemsee(Germany)
  • 年月日: 2007-10-01
• [学会発表] Double beta-decay at Oto laboratory (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kishimoto
  • 学会等名: The 3rd Japanese-German EFES(JSPS)-DFG/GSI workshop on Nuclear Structure and Astrophysics
  • 発表場所: Faruenchiemsee, Germany
  • 年月日: 2007-10-01
• [学会発表] CANDLESによる二重ベーダ崩壊の研究(24) -CANDLES III(地上)の現状報告- (2007)
  • 著者名/発表者名: 小川泉
  • 学会等名: 日本物理学会 第62回年会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] CANDLESによる二重ベーダ崩壊の研究(25) -CANDLESIIIの基本特性と地上における測定- (2007)
  • 著者名/発表者名: 平野祥之
  • 学会等名: 日本物理学会 第62回年会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] CANDLESによる二重ベーダ崩壊の研究(26)-FADCを用いたデータ収集システムー (2007)
  • 著者名/発表者名: 梅原さおり
  • 学会等名: 日本物理学会 第62回年会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] CANDLESによる二重ベーダ崩壊の研究(27) -FPGAを用いたトリガー回路の研究- (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤豪
  • 学会等名: 日本物理学会 第62回年会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] CANDLESによる二重ベーダ崩壊の研究(28) -ライトガイドによる集光の改善- (2007)
  • 著者名/発表者名: 坪田悠史
  • 学会等名: 日本物理学会 第62回年会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] CANDLES (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano
  • 学会等名: The tenth International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] Double Beta Decays of ^<48>Ca with CaF_2 (Eu) (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Umehara
  • 学会等名: The tenth International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] CANDLES light Guide system (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsubota
  • 学会等名: The tenth International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] CANDLES trigger system (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Ito
  • 学会等名: The tenth International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] The ELEGANT VI experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa
  • 学会等名: The tenth International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
  • 発表場所: Sendai(Japan)
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] The ELEGANT VI experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Ogawa
  • 学会等名: The tenth International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] Study of Double Beta Decay with CANDLES (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kishimoto
  • 学会等名: International Workshop on "Towards a New Basic Science: Depth and Synthesis"
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] In flight (K-, N) reactions for the study of the kaon-nucleus interaction (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Kishimoto
  • 学会等名: 3rd China-Japan-Korea Hadron and Nuclea Physics 2008 Symposium (HNP08)
  • 発表場所: Paris(France)
  • 年月日: 2007-06-25
• [学会発表] Status and Future of Dark Matter Seach and Double Beta Decay (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kishimoto
  • 学会等名: Supersymmetry in 2010's
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-06-22
• [学会発表] Purification of scintillating crystal (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Umehara
  • 学会等名: International Workshop on "Double Beta Decay and Neutrinos"
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-06-12
• [学会発表] Study of ^<48>Ca double beta decay by CANDLES (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kishimoto
  • 学会等名: International Workshop on "Double Beta Decay and Neutrinos"
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-06-11
• [学会発表] Study of 48Ca double beta decay with CANDLES (2007)
  • 著者名/発表者名: I.Ogawa
  • 学会等名: International Nuclear Physics Conference
  • 発表場所: Tokyo(Japan)
  • 年月日: 2007-06-05
• [学会発表] Study of ^<48>Ca double beta decay with CANDLES (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Ogawa
  • 学会等名: International Nuclear Physics Conference
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-06-05
• [備考]
  • URL: http://wwwkm.phys.sci.osaka-u.ac.jp/info/syoukai/CANDLES_project.htm
• [備考]
  • URL: http://wwwkm.phys.sci.osaka-u.ac.jp/info/syoukai/CANDLES_project.htm