| 研究課題/領域番号 |
18K03669
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 東北大学 (2019-2020)
東京大学 (2018) |
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研究代表者 |
市村 晃一 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (80600064)
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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 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ニュートリノ / 素粒子実験 / キセノン / 4重ベータ崩壊 / 4重電子捕獲 / 四重ベータ崩壊 / 四重電子捕獲 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではニュートリノが2重ベータ崩壊反応を起こし得るマヨラナ粒子ではなくディラック粒子の場合でも起こり得ると示唆されるニュートリノを放出しない4重ベータ崩壊事象の探索を、その反応を起こす候補核であるキセノン136を含有する液体キセノンを用いたXMASS実験のデータを用いて行なった。有意な信号は見つからなかったものの初の実験的制限を得ることができ、物理学会で報告した。現在論文投稿にむけた準備を行なっている他、4重ベータ崩壊反応と同様にキセノン124のニュートリノを放出しない4重電子捕獲事象探索のための信号スペクトルのシミュレーションと雑音事象のシミュレーションデータ作成も行なった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
キセノンを用いた実験では世界中で暗黒物質探索やニュートリノを放出しない２重ベータ崩壊事象探索などが行われているが、本研究では液体キセノンの大発光量と自己遮蔽能による低放射能環境を活かし、新たにニュートリノを放出しない４重ベータ崩壊事象探索という新しい物理探索が可能であることを示すことが出来た。本研究で生成したXMASS検出器と周りの環境中の放射性物質に由来する雑音事象のシミュレーションデータは本研究以外にも応用可能であり、暗黒物質事象探索などに既に利用されている他、将来の探索感度向上のためにはどの放射性物質起源のバックグラウンドを低減しないといけないか、といった計画検討にも活用可能である。
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