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2018 年度 実績報告書

ステライルニュートリノ探索で探る標準模型を超えた物理

研究課題

研究課題/領域番号 16H06344
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

丸山 和純  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (80375401)

研究分担者 川崎 健夫  北里大学, 理学部, 教授 (00323999)
末包 文彦  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 教授 (10196678)
嶋 達志  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (10222035)
明午 伸一郎  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究主幹 (80354728)
長谷川 勝一  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (90391333)
研究期間 (年度) 2016-05-31 – 2021-03-31
キーワードニュートリノ
研究実績の概要

JSNS2実験は2018年度末までに、(1)ステンレスタンクとアクリルタンクの作製(設置リハーサルを含む)、(2)光電子増倍管のサポート構造、本体からのニュートリノ相互作用事象感度部と宇宙線除去領域を分ける光学分離版(黒いアクリル板)の設置、(3)液体シンチレータの作製(韓国共同研究者)、日本への輸送、日本での保管・質の管理、(4)電子回路の仏国の他実験からの寄贈、(5)高速LED較正系の準備(英国)、日本への輸送を行った。
また、J-PARC物質・生命科学研究施設(MLF)に検出器設置するための安全や設置に対する問題点の協議・改善などもこの3年で大きな進捗を得た。(あ)検出器自身の強度、(い)施設耐荷重との整合性、(う)大量の液体シンチレータを扱うための消防法への適合・申請、(え)施設の沈下へのインパクト、(お)耐震性、(か)クレーン作業でのスロッシング効果、(き)液体シンチレータの保管・取り扱い方法、(く)液体シンチレータの充填・抜取りの場所に関する議論、(け)他のMLF内作業への干渉 等を議論し、「実験開始に向け、安全上や法律上の問題はない。」との結論を得た。
以上の検出器建設状況、また、施設との安全協議等を踏まえて、2018年の11月には、J-PARC/KEKから「ステージ2」と呼ばれる最終実験開始許可を得ることが出来た。これは、本研究の基盤研究(S)の採択後に得た強力な結果の一つとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定とおり、ステンレスタンク、アクリルタンク、光電子増倍管サポート、電子回路、データ取得系、等の検出器の建設が進んでいる。これは、「2018年度内にほぼこれらの建設を終える」と書いてあった、当初予定とほぼ同じペースである。
また、J-PARC 物質・生命科学研究施設での実験開始に向け、J-PARCセンター内の安全評価委員会(大きな分類で3つ、その内部まで含めると計8回)にて、詳細検討を含めた検討会を開催し、安全や実験開始に向けた問題点の洗い出し、改善点の検討まで行った。これらの検討から、「実験開始に向け、問題はない」、との評価を検討会答申として得ている。
以上の観点から、2019年度内の実験開始は当初予定とおり進められる状況である。
これに加えて、基盤研究(S)の採択後、KEK/J-PARCからステージ2と呼ばれる最終実験開始許可を得るとともに、韓国や英国の強力な共同研究者を得るなど、当初の目的を超えるような進展もみせている。

今後の研究の推進方策

2019年度内には建設が終わった検出器を予定通りJ-PARC物質・生命科学研究施設の3階に設置し、データ取得を開始する。速やかな検出器較正を行い、物理結果の速やかな発表を目指す。このために、検出器建設、施設との安全等の協議は順調に進んでおり、高エネルギー加速器研究機構・J-PARCからも最終実験開始許可(ステージ2)を得ている。元々の研究目的を達成することは十分可能な状態であると言える。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ソウル国立大学/成均館大学/全南大学(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      ソウル国立大学/成均館大学/全南大学
    • 他の機関数
      8
  • [国際共同研究] ミシガン大学/アラバマ大学/ブルックヘブン国立研究所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ミシガン大学/アラバマ大学/ブルックヘブン国立研究所
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究] サセックス大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      サセックス大学
  • [学会発表] JSNS2 experiment2018

    • 著者名/発表者名
      J.S.Park
    • 学会等名
      14th Rencontres Du Vietnam INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NEUTRINO FRONTIERS
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Review of the sterile neutrino searches2018

    • 著者名/発表者名
      T.Maruyama
    • 学会等名
      DBD2018 workshop in Hawaii
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Light Sterile Neutrinos: Is there any good pictures?2018

    • 著者名/発表者名
      丸山和純
    • 学会等名
      KEK理論セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] J-PARC MLFにおけるステライルニュートリノ探索実験(JSNS2; J-PARC E56) 12018

    • 著者名/発表者名
      古田久敬
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [学会発表] J-PARC MLFにおけるステライルニュートリノ探索実験(JSNS2; J-PARC E56) 22018

    • 著者名/発表者名
      日野陽太
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [学会発表] J-PARC MLFにおけるステライルニュートリノ探索実験(JSNS2; J-PARC E56) 32018

    • 著者名/発表者名
      桑田和輝
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [学会発表] Sterile neutrino search experiment at J-PARC MLF (JSNS2, J-PARC E56)-42018

    • 著者名/発表者名
      Jungsic Park
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [備考] J-PARC MLF中性子源を用いたステライルニュートリノ探索

    • URL

      http://research.kek.jp/group/mlfnu/index.html

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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