• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高性能液体シンチレータ検出器を用いたニュートリノのマヨラナ性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H00670
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
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
研究機関東北大学

研究代表者

清水 格  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (10400227)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
2019年度: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
キーワードニュートリノ / 素粒子実験 / 実験核物理
研究開始時の研究の概要

ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の高感度測定によって、ニュートリノが持つ質量の起源が明らかになる可能性がある。本研究では大型液体シンチレータ検出器のエネルギー分解能の向上による高感度化を実現するため、小型プロトタイプ検出器の開発し、高性能化の実証試験と極低放射能分析を行う。

研究成果の概要

ニュートリノのマヨラナ性を検証する二重ベータ崩壊実験を高感度化するため、高性能小型プロトタイプ検出器を用いた実証試験を行った。新液体シンチレータ・集光ミラー・改良型光センサーなどの個別の開発を組み合わせ、大光量測定を可能にするプロトタイプ検出器の製作を実現した。本研究によって目標としていた液体シンチレータ検出器の高性能化が達成できることが分かり、二重ベータ崩壊実験によるマヨラナ質量の観測が実現する可能性が高まった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

軽いニュートリノ質量や宇宙物質優勢といった素粒子・宇宙の大問題は、ニュートリノのマヨラナ性が解決の鍵となると考えられている。ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の探索が最も有望であるが、現状の探索感度を大きく改善するためには大型液体シンチレータ検出器を高性能化する必要がある。本研究では高性能化を実証するプロトタイプ検出器の開発を行った。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Precision Analysis of the 136Xe Two-Neutrino beta beta Spectrum in KamLAND-Zen and Its Impact on the Quenching of Nuclear Matrix Elements2019

    • 著者名/発表者名
      A. Gando et al. (KamLAND-Zen Collaboration)
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW LETTERS

      巻: 122 号: 19 ページ: 192501-192501

    • DOI

      10.1103/physrevlett.122.192501

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Latest Result from KamLAND-Zen 8002022

    • 著者名/発表者名
      竹内敦人
    • 学会等名
      La Thuile 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] KamLAND-Zen:ニュートリノを伴なわない二重ベータ崩壊探索の解析の状況2021

    • 著者名/発表者名
      竹内敦人
    • 学会等名
      日本物理学会2021秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen:二重ベータ崩壊の観測2021

    • 著者名/発表者名
      亀井雄斗
    • 学会等名
      日本物理学会2021秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND2-Zen:大光量液体シンチレータ開発2021

    • 著者名/発表者名
      後藤杏奈
    • 学会等名
      日本物理学会2021秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen: 背景事象の評価2021

    • 著者名/発表者名
      亀井雄斗
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen: 機械学習を用いた粒子識別の研究2021

    • 著者名/発表者名
      三宅春彦
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen: ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊探索の最新結果2021

    • 著者名/発表者名
      尾崎秀義
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND2-Zen: 波長変換剤を導入した液体シンチレータ開発2021

    • 著者名/発表者名
      後藤杏奈
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen 8002021

    • 著者名/発表者名
      尾崎秀義
    • 学会等名
      XIX International Workshop on Neutrino Telescopes
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] KamLAND-Zen:全体像と系統誤差2021

    • 著者名/発表者名
      尾崎秀義
    • 学会等名
      第76回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen:バックグラウンドの評価2021

    • 著者名/発表者名
      亀井雄斗
    • 学会等名
      第76回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KanLAND-Zen:ニュートリノレス二重ベータ崩壊探索の解析の現状2021

    • 著者名/発表者名
      竹内敦人
    • 学会等名
      第76回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen:さらなる探索感度向上のための研究開発の現状2021

    • 著者名/発表者名
      三宅春彦
    • 学会等名
      第76回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND2-Zen:発光性ミニバルーンでの背景事象除去に向けた研究開発2021

    • 著者名/発表者名
      中村陸生
    • 学会等名
      第76回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Background Rejection with Neural Network for KamLAND-Zen2020

    • 著者名/発表者名
      竹内敦人
    • 学会等名
      Neutrino 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How to reject spallation backgrounds by cosmic-ray muons with KamLAND2020

    • 著者名/発表者名
      亀井雄斗
    • 学会等名
      Neutrino 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] KamLAND-Zen:KamLAND-Zen 800でのニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊探索の解析結果2020

    • 著者名/発表者名
      尾崎秀義
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen 800:宇宙線ミューオンによる核破砕反応での不安定核種生成量の評価2020

    • 著者名/発表者名
      亀井雄斗
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen: 宇宙線ミューオンによる核破砕と崩壊系列のシミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      家城斉
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen: エネルギー分解能改善に向けた研究開発(3)2020

    • 著者名/発表者名
      三宅春彦
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND2-Zen:大光量液体シンチレータ開発のための第2発光溶質の性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      後藤杏奈
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND2-Zenプロトタイプ検出器における集光率向上のための反射材の選定2020

    • 著者名/発表者名
      吉田雄貴
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] メタルスカベンジャーを用いた液体シンチレータの低放射能化2019

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      第11回アルファ放射体実験室利用研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] カムランド

    • URL

      http://www.awa.tohoku.ac.jp/kamland/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi