| 研究領域 | 宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究 |
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| 研究課題/領域番号 |
26104003
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
岸本 忠史 大阪大学, 核物理研究センター, 特任教授 (90134808)
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| 研究分担者 |
吉田 斉 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (60400230)
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| 研究協力者 |
能町 正治
玉川 洋一
小川 泉
硲 隆太
梅原 さおり
吉田 斉
飯田 崇史
中島 恭平
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| キーワード | 二重ベータ崩壊 / ニュートリノ / カルシウム48 / 原子核実験 / 素粒子実験 |
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| 研究成果の概要 |
48Caの0ν二重ベータ崩壊(0nDBD崩壊)で、将来ニュートリノ質量で数meVの領域の探索のため、以下の3点の研究を進めた。①48Ca同位体濃縮技術の実用化：自然存在比0.19%の48Caで2%以上を目指した。高熱伝導率の絶縁物で電気泳動させる新しい濃縮法(MCCCE法)で、16%と目標の約10倍の驚異的な濃縮を達成した。更に改善できる。②高分解能蛍光熱量検出器の開発：極低温でCaF2結晶の熱と蛍光を測定して、高分解能化を粒子弁別と両立させる道を拓いた。③CANDLES装置で48Caの0nDBD崩壊の観測：遮蔽システムを建設し環境バックグランドを2桁減少させて、世界で一番良い感度を達成した。
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| 自由記述の分野 |
素粒子原子核宇宙
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊(0nDBD)の観測は、粒子数の保存則が破れていることを示し、宇宙が物質だけの世界になった原因を解明するだけでなく、現代物理学の理解を根本から変える発見になる。本研究では48Caの0nDBDの観測のための研究を進めた。本研究計画で開発した同位体濃縮法のMCCCE法は簡便な装置で高い濃縮度が得られ、既存の技術で不可能であった同位体が実用化でき0nDBD研究の地図が塗り替えられるポテンシャルを有す。また、他の分野や用途の発展が期待でき、その社会的な意義は大きい。温度変化でエネルギーを測定する方法に蛍光観測を組み合わせる方法0nDBD研究の今後の発展を加速する。
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