| 研究領域 | 先端加速器ＬＨＣが切り拓くテラスケールの素粒子物理学～真空と時空への新たな挑戦 |
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| 研究課題/領域番号 |
24104501
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 宮城教育大学 |
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研究代表者 |
福田 善之 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (40272520)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | ニュートリノ / ２重ベータ崩壊 / ニュートリノ質量 / ジルコニウム / 液体シンチレータ / 素粒子実験 |
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| 研究概要 |
ニュートリノを放出しない2重ベータ崩壊実験の実現を目指して、ジルコニウム96を用いた液体シンチレータの開発を行った。これまでにジルコニウムβケトエステル錯体を合成し、アニソールに対し10w.t.%以上の溶解度が有し、吸収スペクトルのピークが240nmに移動することを確認したが、アニソールの発光領域の270nm付近に僅かに吸収が残っていた。ところが、このサンプルを1週間程度放置したところ、270nmの吸収が消滅した。これは、270nmに吸収を持つ物質が沈殿したためであった。しかし、この物質はアニソールでは沈殿せず、溶解していることが疑われた。そこで、この物質による発光量とエネルギー分解能への影響を調べるため、後方散乱法による単色エネルギーの電子を用いて、液体シンチレータの性能を測定した。アニソール20mLに対しPPO100mgとPOPOP10mgを溶解させた液体シンチレータサンプルの発光量を100%とした時、ジルコニウム・アセト酢酸イソプロピル錯体を10w.t.%溶解させたサンプルの場合の光量比は30%になることがわかった。また、アセト酢酸イソプロピル配位子を錯体のモル数の4倍（錯体１分子に4つの配位子が配位しているため）を溶解させたサンプルを測定したところ、発光量は40%であり、影響は10%程度であることがわかった。更に、エネルギー分解能を測定したところ、溶解度10w.t.%では14%であった。測定システムの光電子増倍管の集光率が8.5%であり、後方散乱法による電子が1MeVであったことから、実験で40%の集光率の検出器を用いると想定すると、2.5MeVの電子に対し4.1%のエネルギー分解能になることがわかった。これから、当初の目標値であった、溶解度が10w.t.%以上、発光量がBC505の60％、エネルギー分解能が4%@2.5MeVの液体シンチレータは、ほぼ達成できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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