カムランドにおける136XeOνββ崩壊探索に向けた基礎研究

• 研究課題/領域番号: 21684008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 丸藤 祐仁 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (60396421)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 26,650千円 (直接経費: 20,500千円、間接経費: 6,150千円); 2011年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2010年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2009年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: 素粒子(実験) / ニュートリノ / 二重ベータ崩壊 / カムランド / 素粒子実験 / ナイロン

研究概要

本研究はカムランドを用いた世界最高感度での二重ベータ崩壊探索実験を実現するための開発研究を目的とし、内部に設置するミニバルーンの開発と設置方法、およびキセノン溶解液体シンチレーターの送液方法の確立を行った。また、この結果を反映した検出器の製作、および建設作業を終え、二重ベータ崩壊探索実験、カムランド禅が開始した。
カムランド禅実験は78日の観測結果を元に最初の結果を公表し、キセノン136のニュートリノを伴う二重ベータ崩壊については2. 38±0. 02(stat)±0. 14(syst)×10^21yrという測定値、ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊については > 5. 7×10^24yr(90%CL.)をいう下限値を与えた。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of the double-β decay half-life of <136>^Xe with the KamLAND-Zen experiment (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Gando, Y. Gando, et. al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 85 ページ: 45504-45504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for extraterrestrial anti neutrino sources with KamLAND detector (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Gando, et al
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 745 号: 2 ページ: 193-200
  • DOI: 10.1088/0004-637x/745/2/193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the Double-Beta Decay Half-life of ^<136>Xe in KamLAND-Zen (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Gando, et al
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: (受理済み) 号: 4 ページ: 45504-45504
  • DOI: 10.1103/physrevc.85.045504
  • 査読あり
• [雑誌論文] SEARCH FOR EXTRATERRESTRIAL ANTINEUTRINO SOURCES WITH THE KamLAND DETECTOR (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Gando, Y. Gando, et. al.
  • 雑誌名: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL 巻: 745
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the <8>^B Solar Neutrino Flux with KamLAND liquid scintillator detector (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe, K. Furuno, A. Gando, Y. Gando, et. al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partil radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Gando, Y. Gando, et. al.
  • 雑誌名: Nature geoscience 巻: 4 ページ: 646-651
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on θ_13 from a three-flavor oscillation analysis of reactor antineutrinos at KamLAND (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Gando, Y. Gando, et. al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 83 ページ: 52002-52002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the ^8B Solar Neutrino Flux with the KamLAND Liquid Scintillator Detector (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Abe, et.al., The KamLAND Collaboration
  • 雑誌名: Phys.Rev.C 巻: 84 号: 3 ページ: 35804-35804
  • DOI: 10.1103/physrevc.84.035804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partial radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurement (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Gando, et al
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 4 号: 9 ページ: 647-651
  • DOI: 10.1038/ngeo1205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on θ13 from A Three-Flavor Oscillation Analysis of Reactor Antineutrinos at KamLAND (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Gando, et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of radioactive isotopes through cosmic muon spallation in KamLAND (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Abe, S. Enomoto, K. Furuno, Y. Gando, et. al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 81 ページ: 25807-25807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of radioactive isotopes through cosmic muon spallation in KamLAND (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Abe, et,al
  • 雑誌名: Physical Review C 81
  • 査読あり
• [学会発表] ニュートリノレス2重ベータ崩壊観測のための液体シンチレーター開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤領
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] KamLAND-Zenにおける<136>^Xe二重ベータ崩壊の寿命測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸藤(寺島)亜寿紗
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] ニュートリノレス2重ベーダ崩壊観測のための液体シンチレーター開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤領
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] KamLAND-Zenにおける136Xe二重ベーダ崩壊の寿命測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸藤(寺島)亜寿紗
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Present Status of KamLAND-Zen (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: International Workshop on Double Beta Decay and Neutrinos
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] Present Status of KamLAND-Zen (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: International Workshop on Double Beta Decay and Neutrinios
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] KamLAND (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: 6^th International Workshop on Low energy neutrino physics
  • 発表場所: seoul, Korea
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] KamLAND (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: 6^<th> International Workshop on Low energy neutrino physics
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] KamLAND-Zenのバックグラウンド評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田さゆり
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] KamLAND-Zenの現状 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸藤亜寿紗
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験16-高性能バルーンの開発と製作- (2011)
  • 著者名/発表者名: 中田貴広
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベーダ崩壊実験16-高性能バルーンの開発と製作- (2011)
  • 著者名/発表者名: 中田貴広
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験14-現状報告- (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸藤亜寿紗
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験13-現状報告- (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸藤亜寿紗
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] KamLAND : A neutrino Experiment in Underground (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: The 11th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] KamLAND : A Neutrino Experiment in Underground (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: The 11^th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験12-実物大バルーンテストとモニターシステム- (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋永
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験11-Xe溶解液体シンチレーターの密度測定- (2010)
  • 著者名/発表者名: 薮本洋
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験10-液体シンチレーターへのXe溶解度- (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤領
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験9-高性能バルーンの製作- (2010)
  • 著者名/発表者名: 中田貴広
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験8-シミュレーションによるバックグラウンドと検出感度の評価- (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺寛子
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験7-液シンへのXe溶解度測定- (2010)
  • 著者名/発表者名: 薮本洋
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験6-バルーンの長期安定性と試作バルーンのテスト- (2010)
  • 著者名/発表者名: 成田和弥
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験7～液シンへのXe溶解度測定～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 薮本洋
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] KamLAND (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: Neutrino Champagne LowNu 2009 5^th International Workshop on Low energy neutrino physics
  • 発表場所: Reims, France
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] KamLAND (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Gando
  • 学会等名: Neutrino Champagne LowNu 2009 5th International Workshop on Low energy neutrino physics
  • 発表場所: Reims, France
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Status of double beta decay experiment with KamLAND (2009)
  • 著者名/発表者名: Azusa Terashima
  • 学会等名: XXIX PHYSICS IN COLLISION The 1^st GCOE International Symposium
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] Status of double beta decay experiment with KamLAND (2009)
  • 著者名/発表者名: Azusa Terashima
  • 学会等名: XXIX PHYSICS IN COLLISION
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2009-08-30
• [備考]
  • URL: http://www.awa.tohoku.ac.jp/