| 研究課題/領域番号 |
02452024
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大隅 秀晃 大阪大学, 理学部, 助手 (70176882)
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| 研究分担者 |
田中 純一 大阪大学, 理学部, 助手 (70236595)
佐野 弘和 大阪大学, 理学部, 助手 (00205999)
岸本 忠史 大阪大学, 理学部, 助教授 (90134808)
江尻 宏泰 大阪大学, 理学部, 教授 (80013374)
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| キーワード | 極低バックグランド / 精密核分光 / 超重荷電粒子 / 電荷非保存崩壊 |
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| 研究概要 |
本年度の研究内容および成果は次の通りである。
1.暗黒物質の候補となる粒子の散乱等で超重荷電粒子が生成されると仮定すれば、その生成されたX^-粒子(超重荷電粒子)はすぐ近くの原子核にトラップされてエキゾチィック素粒子原子核ができる。このエキゾチック素粒子原子核の探索を行った。エネルギ-準位の関係からもし ^<100>Mo原子核にトラップされた場合は ^<100>MoX^-→ ^<100>TcX^-→ ^<100>RuX^-という普通は起こらないベ-タ崩壊が観測定されるはずである。またX^-の存在によりエネルギ-が少しずれた ^<100>Ruの特性γ線が観測されるはずである。極低バックグランド精密核分光用半導体検出器を用いてこの可能性を調べた結果X^-粒子が存在しトラップする確率は、一つのMo原子核に対して2.8×10^<-26>以下であるという結果が得られた。
2.もし電子が放出されない電荷非保存弱崩壊が存在すれば、 ^<100>Mo→ ^<100>Tc+ν+ν^^-がエネルギ-的に可能となる。上と同様の方法を用いてこの崩壊の寿命を調べた。その結果下限値が1.1×10^<18>年であるという結果が得られた。この結果より電荷非保存崩壊の結合定数の上限値がε^2_w=(G^<CNC>/G_F)^2<2.3×10^<-20>であることがわかった。
3.NaI検出器中の原子核はすべて有限のスピンを持っている。従ってスピンと結合する暗黒物質を反跳法で測定できる良い検出器となりうる。またヨウ素原子核の中性子数が多いことからスピンと結合しない暗黒物質の検出器としても有効である。今まで反跳原子核のエネルギ-と検出器の出力の関係の基礎デ-タが存在しなかったので、暗黒物質の反跳法を用いた検出器として用いられていなかったが、中性子散乱を用いて検出器の出力と原子核反跳の基礎デ-タを測定し、暗黒物質の新しい探索法を開拓した。
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