貴ガス検出器で極める二重ベータ崩壊探索-実証編-

• 研究課題/領域番号: 24H00210
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 市川 温子 東北大学, 理学研究科, 教授 (50353371)
• 研究分担者: 中家 剛 京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175) ; 中村 輝石 東北大学, 理学研究科, 助教 (80750463) ; 関谷 洋之 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90402768)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円); 2025年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円); 2024年度: 22,620千円 (直接経費: 17,400千円、間接経費: 5,220千円)
• キーワード: ニュートリノ / 二重ベータ崩壊 / 貴ガス検出器

研究開始時の研究の概要

ニュートリノがマヨラナ粒子であるかどうか、すなわち自身を反粒子とする性質を持つのかどうかは、素粒子物理学および宇宙の成り立ちを理解する上で重要な課題である。これを実験的に決定する最も有力な方法が「ニュートリノを伴わない（ν無）二重ベータ崩壊の探索」である。本研究では、我々が独自に開発した高エネルギー分解能と３次元飛跡再構成による強力な背景事象除去能力を持つ貴ガス検出器技術を用いて、キセノンガス6kgの検出器を完成させ、神岡地下施設でν無二重ベータ崩壊探索を開始する。この探索において、既存の実験よりも桁違いに高い背景除去能力を実証する。また大型化へ向けて20kg検出器の製作を進める。