中性子パルス発生装置で較正するXENONnTによるダークマター探索の遂行

• 研究課題/領域番号: 25H00628
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 森山 茂栄 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (50313044)
• 研究分担者: 山下 雅樹 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (10504574) ; 竹田 敦 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (40401286) ; 吉田 将 東京大学, 宇宙線研究所, 特任研究員 (81001336)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円); 2025年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: ダークマター / 中性子 / 液体キセノン / シンチレーター / 暗黒物質

研究開始時の研究の概要

ダークマターの発見とその正体の解明は重要である。その有力候補であるWeakly Interacting Massive Particle (WIMP)を発見するには、WIMPが与える信号や背景事象を模擬し検出器を較正することが重要だ。較正のために用いる中性子パルス発生装置に加え、本研究で新しく開発する中性子の反射材を兼ねた重水素化プラスチックシンチレーターを活用する。それを基に現在の制限より約10倍の感度の改善を行い、世界初の発見とその背後の物理の解明へ向けた研究を遂行する。なお、プラスチックシンチレーターを重水素化することは検出器の較正に最適なエネルギーを持つ中性子を得るために必須である。