| 研究課題/領域番号 |
21J10185
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
安部 清尚 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 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 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | ニュートリノ反応 / 大気ニュートリノ / 中性子多重度 / 原子核脱励起 / 中性子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現行のニュートリノ振動実験において、ニュートリノ・原子核反応の大きな不定性が問題となっている。これは、複雑な多体問題である原子核効果の不定性や、測定例の乏しさなどに起因する。特に不定性の大きい低エネルギーニュートリノ反応の直接測定や、反応によって放出される中性子の測定によって、反応モデルを改善できると期待されている。これを達成するために、本研究では、低エネルギー領域に良い感度を持ち、中性子の検出にも優れているKamLANDを用いて、J-PARCからスーパーカミオカンデに向けて発射されているニュートリノビームを測定する。
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| 研究実績の概要 |
KamLAND におけるsub-GeVニュートリノ反応の測定、特に中性子多重度に焦点を当てた研究、加えてニュートリノ反応モデルパラメータの測定を行った。
まずは大気ニュートリノを測定するにあたり、太陽活動周期がフラックスに与える影響の見積もりが必要であった。そこで、太陽活動の指標として世界各地の宇宙線中性子モニターを利用して、これを見積もった。2003年から2018年の15年間にわたるKamLANDデータセットにおいて、約3%の変動が見込めることがわかった。
これまでに行った研究内容を網羅的に用いて、大気ニュートリノ事象とそれに付随する中性子多重度の測定やシミュレーションによる期待事象の見積もりを行った。幅広いエネルギー領域と中性子多重度において、測定データとシミュレーションの結果がよく一致していることを確認した。ニュートリノ反応シミュレータが、中性子多重度の面でも、反応を良く記述していることが明らかとなった。
本研究ではエネルギースペクトルをフィットすることで、中性カレント準弾性反応の定式化に現れるストレンジ軸性電荷を測定することに成功した。これは中性子多重度を大きく変化させるパラメータであるため、統計の少ないKamLANDデータでも精度よく測定できた。この測定結果をまとめた論文はは、本年度3月にPhysical Review D にて受理されている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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