ジルコニウム96を用いたニュートリノを伴う二重ベータ崩壊事象の観測と半減期の測定

• 研究課題/領域番号: 23K22514
• 補助金の研究課題番号: 22H01243 (2022-2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2022-2023)
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 宮城教育大学
• 研究代表者: 福田 善之 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (40272520)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2023年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2022年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: ニュートリノ / 2重ベータ崩壊 / 液体シンチレーター / 極低放射能環境 / ジルコニウム / 二重ベータ崩壊 / ジルコニウム96 / 半減期 / バックグラウンド除去

研究開始時の研究の概要

本研究は、900kgのZr-96が溶解する液体シンチレータを用いて、ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の半減期が10の27乗年以上の観測により0.01eV領域のニュートリノ質量を探索するZICOSの実証実験として、ICP質量分析器等によるスクリーニング計測から選定された極低放射能材料を用いた2nu-ZICOS検出器を製作し、極低放射線環境下においてU/Th由来の背景事象をチェレンコフ光の位相幾何学的情報を用いて効率的に除去することにより、Zr-96のニュートリノを伴う二重ベータ崩壊事象を観測し、半減期が2.4×10の19乗年と誤差範囲内で一致するかを明らかにする。