| 研究課題/領域番号 |
19H01918
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
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 | 帯広畜産大学 (2021-2022)
東北大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
丸藤 祐仁 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60396421)
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| 研究分担者 |
丸藤 亜寿紗 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 特任助教(研究) (20704399)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | ニュートリノ / キセノン / 泡箱 / 二重ベータ崩壊 / 液体キセノン / 泡箱検出器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
不自然に軽いニュートリノ質量の謎、宇宙の物質・反物質の非対称性を解く鍵と考えられているニュートリノのマヨラナ性（ニュートリノの反ニュートリノの同一性）を直接検証するニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊事象探索を行うため，キセノン泡箱検出器の開発と技術確立を目的とする。液体キセノンの発光の検出と写真撮影を同時に行うため、最初に泡箱検出器で必要不可欠となる加熱液体状態を保持できる環境を、冷凍機・圧力変動用ベローズ・真空断熱容器を用いて実現し、次に光検出を行う光電子増倍管の故障を引き起こさないような赤外線ライト・赤外線カメラを用いて素粒子反応によって出現する飛跡の撮影を行う。
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| 研究成果の概要 |
ニュートリノのマヨラナ性を検証するため数トンクラスの次世代ニュートリノレス二重ベータ崩壊探索実験を目指し，液体キセノンを用いた発光による事象検出および飛跡確認による粒子識別ができるキセノン泡箱検出器の開発を進めた。赤外線の照明および赤外線に感度のあるカメラの導入，液体キセノンを保持する容器や周辺機器の開発，マイナス40度~80度，2~7気圧下における圧力変動確認，その他各種周辺機器の開発，装置の組み込みをおこなった上で，放射線に対して泡生成が可能かテストをおこなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊が観測されれば，ニュートリノは粒子と反粒子が同一であるマヨラナ粒子であるということが実証され，根本的な粒子の性質が一つ明らかになるとともに，我々の宇宙の天体などの構成物質が”反物質”ではなくほぼ”物質”のみで構築されているという謎を解明する鍵になると考えられる。これは我々がどのようにできているのかという根源的理由の説明につながるという意味で社会的意義がある。
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