| 研究課題/領域番号 |
21K13942
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中野 佑樹 東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (70781889)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 太陽ニュートリノ / Super-Kamiokande / 太陽g-mode振動 / ラドン / 宇宙線ミューオン / g-mode振動 / 星辰学 / 太陽標準模型 / 太陽フレア / 星震学 / 惑星起源・進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
太陽内部で生じているとされている太陽g-mode振動は存在が予言されているものの、未だに観測例の報告がない。これは、太陽内部の情報は、光学的に観測することができないことに由来する。したがって、本研究では、Super-Kamiokande実験で取得された太陽ニュートリノ観測データから、周期的な信号を探索することで、透過性の高いニュートリノを用いて太陽内部の運動(g-mode振動)のを探索することを試みる。最終的に、太陽ニュートリノの強度変化の振幅、太陽内部での振動現象の周期、核領域での密度変化、温度変化に関する研究成果を得ることを目標とする。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、3つの研究を進めた。1つ目は太陽ニュートリノ観測の主要なバックグラウンド源であるGd溶解水中のラドン濃度測定を実施した。昨年度に開発した中空糸膜モジュールを利用する手法により、1年に渡る運用を実施した。並行して実施された濃縮手法の結果と比較をし、性能評価が完了した。現在、新しく開発した中空糸膜モジュールを用いたラドン検出器に関する論文を準備中である。2つ目はもう1つの主要なバックグラウンドである宇宙線ミューオンの核破砕による放射性物質の生成に関連する研究である。宇宙線ミューオンは大気で生成されるため大気の構造 (密度分布)に依存して生成量 (Super-Kamiokandeへの到来頻度)が変化する。したがって、大気の温度とミューオンの観測数の間に相関が期待できる。大気の温度に関しては気象庁の55年長期再解析 (JRA-55)を用いてSuper-Kamiokande検出器周辺地域の大気の温度を解析した。そして、Super-Kamiokande実験の約25年の観測データに含まれる宇宙線ミューオンの事象数を評価し、大気の温度との相関を評価した。一方で、複数の宇宙線ミューオンがSuper-Kamiokande検出器に到来した場合の検出効率 (本数の再構成)の系統誤差の評価に時間がかかっている。この点は今後の課題となった。並行して行っていた崩壊電子による宇宙線ミューオンの電荷比と偏極測定をpre-printとして報告した。3つ目として、過去のSuper-Kamiokande検出器の観測データの物理解析を実施した。1つは、観測された太陽ニュートリノフラックスは、その誤差の範囲で、太陽活動の11年周期と相関を持たないことを示した。もう1つは、実際に太陽ニュートリノフラックスの周期変動を解析し、観測データには、振幅が5%を超えるような周期的な信号が無いことを示した。
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