| 研究課題/領域番号 |
19J22258
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
安留 健嗣 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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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 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | ニュートリノ / CP対称性 / T2K実験 / ニュートリノ反応断面積 / J-PARC / 微分断面積の測定 / ニュートリノ振動解析 / トラッカーの製作 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
T2K実験は飛行中にニュートリノの種類が変わるニュートリノ振動を通して、物質と反物質をめぐる性質の違いを検証している。この違いを解明することで、宇宙誕生の歴史に迫りうることが期待されている。本研究は、ニュートリノの反応を精密に測定することでT2K実験が目指す検証を、より高精度にすることを目指す。
具体的には、ニュートリノの反応を記述する複数のモデルの違いを理解し、最も的確に記述しているモデルを選ぶ。それを用いてニュートリノ振動の観測データを解析する。申請者は、検出器の改良・データ取得・解析環境の構築から物理測定の解析、ニュート リノ振動の解析に至る全てのプロセスを担当する。
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| 研究実績の概要 |
申請者は、物質の最小単位である素粒子を研究しており、特に、ニュートリノの性質を明らかにすることを目指している。粒子と反粒子の対称性（CP対称性）が、ニュートリノでは破れていることを検証することが主たる研究目的である。ニュートリノは現在3種類が知られており、飛行中にその種類が変化する（ニュートリノ振動）性質を持つ。CP対称性が破れている場合、ニュートリノと反ニュートリノのニュートリノ振動確率が異なるため、実験によりそれらのニュートリノ振動を精密に測定することで、CP対称性の破れを検証できる。
申請者は、国際ニュートリノ実験であるT2K実験に所属し、ニュートリノを加速器によって人工的に生成し、295 km離れた検出器で測定し、ニュートリノ振動を測定する。2020年までに取得した全データを用いて、T2K実験によるニュートリノ振動測定の最新結果を公表した。この解析により、ニュートリノのCP対称性の破れが90％の信頼度で示唆されるという結果を導いた。その測定精度は現在世界最高精度である。CP対称性の破れは、現在の世界が物質に満ち溢れている理由を説明する鍵となりうる現象であるため、さらにデータを取得して統計誤差を減らし、信頼度を向上させることが重要である。
T2K実験の測定精度を向上させるには、系統誤差を抑制することも重要である。現在支配的な系統誤差はニュートリノ反応の不定性に起因しており、精密なニュートリノ反応測定が求められる。申請者は、自ら立ち上げたニュートリノ反応測定プロジェクトを進め、ニュートリノ反応断面積の測定を行った。これは、T2K実験が公表している断面積測定におけるニュートリノエネルギーとは異なるエネルギーでの測定であり、ニュートリノ反応を理解する上で重要なインプットとなることが期待される。今後は、この測定結果を振動解析に反映し、T2K実験の測定精度を向上させることを目指す。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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