| 研究課題/領域番号 |
19K03891
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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 | 北里大学 |
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研究代表者 |
川崎 健夫 北里大学, 理学部, 教授 (00323999)
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| 研究分担者 |
中島 恭平 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (30722540)
岩田 修一 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 助教 (80791904)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 原子炉 / ニュートリノ / シンチレータ / 環境放射線・背景事象 / ニュートリノ地表測定 / プラスチックシンチレータ / 高速中性子 / 原子炉ニュートリノ / 中性子検出 / 中性子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、原子炉ニュートリノモニターの開発を通じて、「MeVエネルギーのニュートリノを背景事象の多い地表で測定することにより、新しいニュートリノ実験の可能性を拓くこと」である。原子炉で発生する反電子ニュートリノを小型の測定器により地表で測定することを試みるが、そのためには飛躍的に雑音事象を削減する必要がある。雑音事象となる宇宙線起因の中性子のデータは、シミュレーションでの予測が困難なため、実際に原子炉付近での測定を行い、反電子ニュートリノ事象と区別する解析手法を開発する。また、中性子を事象毎に同定するための、新しい中性子検出法の評価も行い、さらなる雑音事象の削減に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
原子炉内部の核分裂反応により発生する反電子ニュートリノ(原子炉ν)を地表・屋外に設置した小型の検出器で観測することが本研究の目的である。プラスチックシンチレータ検出器を用いた約2.5カ月間の測定により、原子炉から45mの距離で原子炉νを5.1シグマの有意度でエネルギースペクトルとして観測することに成功した。
続けて測定時間の短縮のため背景事象の削減に関する基礎研究に取り組んだ。中性子検出方法やシンチレータの種類、光検出器などについて、テスト測定器を製作して評価した。多数の小型光検出器MPPCを用いる、もしくは波長変換ファイバーによって、反応位置の分解能を向上させることが必要であると結論する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、原子炉内部の核分裂反応により発生する反電子ニュートリノ(原子炉ニュートリノ)を屋外に設置した小型・可搬型の検出器によって観測した。地表において、炉心から45メートルという建屋から遠く離れた位置でエネルギースペクトルとして観測することに成功した。この測定技術の開発によりニュートリノ振動実験など、素粒子物理学における新しい知見に関わる研究が進展することが期待される。また、原子力工学や核査察安全保障など、応用研究における発展も期待される。
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