| 研究課題/領域番号 |
18H03697
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
森山 茂栄 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (50313044)
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| 研究分担者 |
伊藤 好孝 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (50272521)
山下 雅樹 東京大学, 宇宙線研究所, 特任准教授 (10504574)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)
2020年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2019年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2018年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
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| キーワード | ダークマター / 暗黒物質 / 液体キセノン / 純化 / ラドン / 低バックグラウンド / 中性子 / キセノン / WIMP |
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| 研究成果の概要 |
宇宙の大きな謎の一つである暗黒物質の直接検出を目指し、イタリアで遂行されている国際研究グループXENON実験に参加し、世界最高感度で探索実行が期待されているXENONnT検出器を建設、運転し、最終目標となる暗黒物質と核子の断面積1.6x10-48cm2を探索できる感度を本研究により実現できた。より具体的には、コロンビア大学等と共同研究し１０トンの液体キセノンを液体のまま純化し、検出器の性能を最大限に発揮できるよう電子寿命13ミリ秒を達成し、ラドン濃度も1.7microBq/kgを実現した。また、XENON１T実験で兆候が見られた電子事象超過現象の調査を期待通りに遂行することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
暗黒物質の正体を理解することは、宇宙の生成と発展を事実に基づいて理解するために必須のことである。宇宙は何からできているのか、といった人類の根本的な疑問に答える鍵である。本研究で基礎づけを与えた技術を用い、５年程度のデータを収集し、暗黒物質発見の証拠や兆候が見られれば宇宙物理、素粒子物理学他関連分野へのインパクトは非常に大きい。また、本研究で得られた技術も、物質の純度を高速に極限まで高めるために応用できる可能性がある。
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