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原子過程を用いたニュートリノ質量の測定法開発

研究課題

研究課題/領域番号 19340060
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

笹尾 登  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10115850)

研究分担者 南條 創  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40419445)
吉村 太彦  岡山大学, 理学部, 特別契約職員教授 (70108447)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2008年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2007年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
キーワードニュートリノ質量 / マヨラナ粒子 / 超放射 / マクロコヒーランス / レーザー / 光ソリトン / マックスウェル・ブロッホ方程式 / リドベルグ原子
研究概要

一連のニュートリノ振動実験によりニュートリノは質量を有することが判明した.ただし、これらの実験においては質量の二乗差が測定され、その絶対値を決定することはできない.ニュートリノの質量絶対値や型式(ディラック型 vs マヨナラ型)を確定することは標準模型を超える素粒子物理学において本質的重要性を持つ.本研究は、原子過程を用いたニュートリノ質量の測定法を開発することにある.本研究では、全く新しい原理「マクロコヒーラント増幅機構」を用いた原子からのニュートリノ対放射を考案し、これによる質量分光を提案した.この方法は、原子準位のエネルギースケールが対象とする質量スケールと同程度であり、原理的に小質量に感度が良いこと、同種粒子効果を使いマヨナラ型かディラック型かを決定することが可能な事、宇宙背景ニュートリノ観測に道を拓く可能性がある事などの特徴を持つ.新しい原理と関連する現象である超放射について、マックスエル-ブロッホ方程式に基づくシュミレーションを行なった.更に「マクロコヒーラント増幅機構」に対する原理検証実験を明確した.原理検証実験の一部となる、Rb 原子の超放射実験、Ba 原子準安定状態生成実験を遂行し、成功した.更にニュートリノ対生成実験において標的となる希ガス・マトリックスを試作した.なお、副産物として、束縛状態へのベータ崩壊過程を使えば単色の反ニュートリノ・ビームが作れることに注目し、レプトンセクターにおけるCP 非保存パラメータを測定するに適したニュートリノ・ビーム生成法を考案した.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photonic soliton and its relevance to radiative neutrino pair emission2009

    • 著者名/発表者名
      M . Yoshimura and N. Sasao
    • 雑誌名

      arXiv 0901 2769

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Towards CP-even Neutrino Beam2009

    • 著者名/発表者名
      A. Fukumi, H. Nanjo, I. Nakano, N. Sasao, S. Sato, and M. Yoshimura
    • 雑誌名

      J.Phsy.Soc.Jpn 78

    • NAID

      110007042089

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Macro- coherent two photon and radiative neutrino pair emission2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yosimura, C.Ohae, A.Fukumi, K. Nakajima, I. Nakano, H. Nanjo, and N. Sasao
    • 雑誌名

      arXiv 805 1970

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Toward CP-Even Neutrino Beam2008

    • 著者名/発表者名
      A. Fukumi, I. Nakano, H. Nanjo, N. Sasao, S. Sato, M. Yoshimura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 78

      ページ: 13201-13204

    • NAID

      110007042089

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CP-even neutrino beam2007

    • 著者名/発表者名
      Noboru Sasao
    • 雑誌名

      Proceedings of 12th International Workshop on Neutrinos Telescopes 12

      ページ: 451-458

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ニュートリノ質量分光への道(原子を利用した基礎物理学の進展)2009

    • 著者名/発表者名
      吉村太彦
    • 学会等名
      日本物理学会シンポジウム
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] マクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(IV)-気体標的からの超放射研究-2009

    • 著者名/発表者名
      大饗千彰
    • 学会等名
      日本物理学会素粒子物理分科会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] マクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(V)-固体マトリックス標的の量子干渉性の研究-2009

    • 著者名/発表者名
      中野逸夫
    • 学会等名
      日本物理学会素粒子物理分科会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Coherent target effects for atomic neutrino mass spectroscopy and detection of relic neutrino2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshimura
    • 学会等名
      Workshop on New Instruments in Neutrino Relics and Mass
    • 発表場所
      CERN
    • 年月日
      2008-12-08
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] マクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(I) - 二光子および一光子+ニュートリノ対放射の理論-2008

    • 著者名/発表者名
      笹尾登ら
    • 学会等名
      日本物理学会素粒子物理分科会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] マクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(III)-コヒーラント標的の基礎研究-2008

    • 著者名/発表者名
      福見敦ら
    • 学会等名
      日本物理学会素粒子物理分科会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] マクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(II)-気体セルを用いた超放射の基礎研究-2008

    • 著者名/発表者名
      南條創ら
    • 学会等名
      日本物理学会素粒子物理分科会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] マクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(I)-二光子および一光子+ニュートリノ対放射の理論-2008

    • 著者名/発表者名
      笹尾登, 南條創, 吉村太彦, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] マクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(II)-気体セルを用いた超放射の基礎研究-2008

    • 著者名/発表者名
      南條創, 笹尾登, 吉村太彦, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ママクロコヒーランス増幅機構を用いたニュートリノ質量分光(III)-コピーランド標的の基礎研究-2008

    • 著者名/発表者名
      福見敦, 笹尾登, 南條創, 吉村太彦, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Neutrino Spectroscopy using Atoms(SPAN)2008

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshimura
    • 学会等名
      NO-VEInternational Workshop
    • 発表場所
      Venice
    • 年月日
      2008-04-15
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 原子を利用したニュートリノ対生成の基礎研究III-赤外・マイクロ波分光の利用-2008

    • 著者名/発表者名
      中嶋享ら
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://fphy.hep.okayama-u.ac.jp/centerqu/majolennon/index.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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