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2017 年度 実績報告書

オペラ検出器によるニュートリノの研究 -総括と宇宙線事象解析-

研究課題

研究課題/領域番号 15H02085
研究機関名古屋大学

研究代表者

中村 光廣  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (90183889)

研究分担者 佐藤 修  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (20377964)
中野 敏行  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (50345849)
小松 雅宏  名古屋大学, 教養教育院, 准教授 (80345842)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードニュートリノ振動 / タウニュートリノ / 原子核乾板
研究実績の概要

OPERA実験はサブミクロンの分解能を持つ原子核乾板を用いて、ニュートリノ振動現象で現れたタウニュートリノ反応を検出し、ニュートリノ振動現象の有無=ニュートリノ質量の有無の最終検証を行う日欧共同研究である。
本年はその主要解析の最終年度であり、2000年より遂行してきたニュートリノ振動実験OPERAのまとめを行った。2015年に発表したタイトなカットを通過した明快なタウニュートリノ反応5例に加えて、チャーム粒子やハドロン反応の見間違いなどのバックグラウンド反応との境界にある反応5例を加えた10例(バックグラウンド2.0±0.4例)で最終解析を行い、タウニュートリノ検出の統計的有意性として6.1σに到達した。
また出現による振動パラメータとして質量差Δm^2(23)=2.7+0.7-0.6)×10^(-3)eV^2(sin^2(Θ23)=1を仮定)と従来の消滅手法によるものと誤差内で一致する値を得た。またタウニュートリノの鉛に対する反応断面積として(5.1+2.4-2.0)×10^(-36)cm^2を得た(Δm^2(23)=2.50×10^-3eV^2を仮定)。
これらの結果をPhysical Review Letter誌に投稿し受理された。この論文はPRLのEditor's Suggestion に選ばれた。
また2018年5月22日に、ニュートリノビームを供給したスイスの欧州原子核研究機構CERNと検出器を設置したイタリアグランサッソー地下研究所ならびにOPERA実験グループからプレスリリースという形で発表した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] グランサッソー地下研究所/ナポリ大学/パドバ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      グランサッソー地下研究所/ナポリ大学/パドバ大学
    • 他の機関数
      6
  • [国際共同研究] LAPP/IPHC(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      LAPP/IPHC
  • [国際共同研究] ベルン大学(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      ベルン大学
  • [国際共同研究] IIHE(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      IIHE
  • [国際共同研究] METU(トルコ)

    • 国名
      トルコ
    • 外国機関名
      METU
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      7
  • [雑誌論文] More results from the OPERA experiment2018

    • 著者名/発表者名
      G. Galati et al. (OPERA Collaboration )
    • 雑誌名

      Nuovo Cim. C

      巻: C40 ページ: 160

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Study of charged hadron multiplicities in charged-current neutrino?lead interactions in the OPERA detector2018

    • 著者名/発表者名
      Agafonova N. et al.(OPERA Collaboration )
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 78 ページ: 62

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-017-5509-y

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 原子核乾板によるニュートリノ研究の展望2017

    • 著者名/発表者名
      福田 努
    • 学会等名
      画像関連学会連合会秋季大会
  • [備考] 名古屋大学 F研究室 ホームページ

    • URL

      http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/

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公開日: 2018-12-17  

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