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J-PARCニュートリノビームラインの放射化水処理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25400307
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

大山 雄一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (30213896)

研究分担者 山田 善一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00200759)
石田 卓  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (70290856)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードニュートリノ / J-PARC / T2K / ビームライン / 放射線 / ベリリウム / 放射化水 / 放射化水処理 / イオン交換樹脂 / 大強度陽子ビーム / J-PARC / T2K
研究成果の概要

J-PARCニュートリノビームラインにおいて、電磁ホーンやヘリウム容器を冷却するための冷却水はビームに曝されることにより放射線同位元素が生じる。このうち7Beの除去効率を高めることは実験を行うのに不可欠である。2013年から2017年の間にイオン交換樹脂を用いた7Beの除去効率は99.99%で、目標に達成した。また、イオン交換樹脂の劣化は見られず、少なくとも5年以上の連続使用に耐えられることが証明された。一方、今後ビーム強度の増強に伴いイオン交換樹脂通水に使える時間は限られる。ポンプやフィルターの保守方法、イオン交換樹脂通水量増加や複数のタンクの必要性等今後の課題が明らかになった。

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (17件) 雑誌論文 (27件) (うち国際共著 17件、 査読あり 27件、 オープンアクセス 26件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Department of Physics, Boston University/University of California, Irvine/University of Colorado at Boulder(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia/University of Regina/TRIUMF(Canada)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] LHEP/ETH/University of Geneve(Switzerland)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] IRFU, CEA Saclay/Ecole Polytechnique, IN2P3-CNRS/Universit&eacute, de Lyon(France)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Imperial College, London/STFC/Lancaster University(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Department of Physics, Boston University/University of California, Irvine/University of Colorado at Boulder(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia/University of Regina/TRIUMF(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] LHEP/ETH/University of Geneve(Switzerland)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IRFU, CEA Saclay/Ecole Polytechnique, IN2P3-CNRS/Universit&eacute, de Lyon(France)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Imperial College, London/STFC/LancasterUniversity(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Department of Physics, Boston University/University of California, Irvine/University of Colorado at Boulder(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia/University of Regina/TRIUMF(Canada)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] LHEP/ETH/University of Geneva(Switzerland)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IRFU, CEA Saclay/Ecole Polytechnique, IN2P3-CNRS/Université de Lyon(France)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Imperial College London/Lancaster University/STFC(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] First measurement of the νμ charged-current cross section on a water target without pions in the final state2018

    • 著者名/発表者名
      Abe K et al. (T2K Collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 1 ページ: 012001-012001

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.012001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined Analysis of Neutrino and Antineutrino Oscillations at T2K2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 118 号: 15 ページ: 151801-151801

    • DOI

      10.1103/physrevlett.118.151801

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Search for Lorentz and CPT violation using sidereal time dependence of neutrino flavor transitions over a short baseline2017

    • 著者名/発表者名
      The T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 号: 11 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.111101

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Updated T2K measurements of muon neutrino and antineutrino disappearance using 1.5×10^21 protons on target2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, T. Nakadaira, A.K. Ichikawa, Y. Seiya 他 (T2K Collaboration 約300名)
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 96 号: 1 ページ: 011102-011102

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.011102

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of ν ̄μ and νμ charged current inclusive cross sections and their ratio with the T2K off-axis near detector2017

    • 著者名/発表者名
      Abe K et al. (T2K Collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 5 ページ: 052001-052001

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.052001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of neutrino and antineutrino oscillations by the T2K experiment including a new additional sample of ne interactions at the far detector2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, T. Nakadaira, A.K. Ichikawa, Y. Seiya, A. Minamino 他(T2K Collaboration 約300名)
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 96 号: 9 ページ: 092006-092006

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.092006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First measurement of the muon neutrino charged current single pion production cross section on water with the T2K near detector2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 95 号: 1 ページ: 012010-012010

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.012010

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of the muon neutrino inclusive charged-current cross section in the energy range of 1-3 GeV with the T2K INGRID detector2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Shiozawa, and the T2K collaboration
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 7 ページ: 072002-072002

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.072002

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of Muon Antineutrino Oscillations with an Accelerator-Produced Off-Axis Beam2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 116 号: 18 ページ: 181801-181801

    • DOI

      10.1103/physrevlett.116.181801

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of double-differential muon neutrino charged-current interactions on C8H8 without pions in the final state using the T2K off-axis beam2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 93 号: 11 ページ: 112012-112012

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.112012

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of Coherent π+ Production in Low Energy Neutrino-Carbon Scattering2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Shiozawa, T. Maruyama and the T2K collaboration
    • 雑誌名

      Physical Review letters

      巻: 117 号: 19 ページ: 192501-192501

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.192501

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Upper bound on neutrino mass based on T2K neutrino timing measurements2016

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et.al)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 1 ページ: 012006-012006

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.012006

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 15.Measurements of neutrino oscillation in appearance and disappearance channels by the T2K experiment with 6.6×10^20 protons on target2015

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et.al)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 91 号: 7 ページ: 072010-072010

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.072010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutrino Oscillation Physics Potential of the T2K Experiment2015

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegwa, L.Zambelli, et. al.
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 2015-4 号: 4

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv031

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of the numu charged current quasi-elastic cross-section on carbon with the T2K on-axis neutrino beam2015

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et.al)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 91 号: 11 ページ: 112002-112002

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.112002

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of the electron neutrino charged-current interaction rate on water with the T2K ND280 pi0 detector2015

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et.al)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 91 号: 11 ページ: 112010-112010

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.112010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of the nu_mu charged-current quasielastic cross section on carbon with the ND280 detector at T2K2015

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et.al)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 11 ページ: 112003-112003

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.112003

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 6.Development and operational experience of magnetic horn system for T2K experiment2015

    • 著者名/発表者名
      T.Sekiguchi et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research section A

      巻: 789 ページ: 57-80

    • DOI

      10.1016/j.nima.2015.04.008

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Precise Measurement of the Neutrino Mixing Parameter theta_23 from Muon Neutrino Disappearance in an Off-axis Beam2014

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et al.)
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 111 号: 18 ページ: 181801-181801

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.181801

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of the intrinsic electron neutrino component in the T2K neutrino beam with the ND280 detector2014

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et al.)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 号: 9 ページ: 092003-092003

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.092003

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of the inclusive νμ charged current cross section on iron and hydrocarbon in the T2K on-axis neutrino beam2014

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegwa, L.Zambelli, et. al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 90 号: 5 ページ: 052010-052010

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.052010

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of the neutrino-oxygen neutral-current interaction cross section by observing nuclear deexcitation γ rays2014

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegwa, L.Zambelli, et. al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 90 号: 7 ページ: 0702012-0702012

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.072012

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of the Inclusive Electron Neutrino Charged Current Cross Section on Carbon with the T2K Near Detector2014

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegwa, L.Zambelli, et. al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 113 号: 24 ページ: 241803-241803

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.241803

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Observation of Electron Neutrino Appearance in a Muon Neutrino Beam2014

    • 著者名/発表者名
      T2Kコラボレーション
    • 雑誌名

      Physics Review Letters

      巻: 112 号: 6 ページ: 61802-61802

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.061802

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of the Inclusive NuMu Charged Current Cross Section on Carbon in the Near Detector of the T2K Experiment2013

    • 著者名/発表者名
      K. Abe, et al. (T2K Collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 87 号: 9 ページ: 0920031-20

    • DOI

      10.1103/physrevd.87.092003

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evidence of electron neutrino appearance in a muon neutrino beam2013

    • 著者名/発表者名
      T2K collaboration (K.Abe et.al.)
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 88 ページ: 32002-32002

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Neutrino Oscillation Parameters from Muon NeutrinoDisappearance with an Off-axis Beam2013

    • 著者名/発表者名
      T2Kコラボレーション
    • 雑誌名

      Physics Review Letters

      巻: 111 号: 21 ページ: 211803-211803

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.211803

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] J-PARC NU Radioactive Waste Treatment2017

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oyama
    • 学会等名
      10th International Workshop on Neutrino Beams and Instrumentation (NBI2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Latest results from neutrino oscillation experiments2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oyama
    • 学会等名
      Astroparticle Physics @ Yachay
    • 発表場所
      Yachay(Ecuador)
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Latest results from T2K and other neutrino oscillation experiments2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oyama
    • 学会等名
      Colombian Meeting on High Energy Physics (1st ComHEP)
    • 発表場所
      Medellin(Colombia)
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status of the T2K experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Oyama
    • 学会等名
      18th International Conference From the Planck Scale to the Electroweak Scale
    • 発表場所
      イオアニナ、ギリシャ
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www-nu.kek.jp/~oyama/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2025-11-19  

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