キセノンガス検出器によるニュートリノレス二重ベータ崩壊探索

2020 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 20H00159
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 市川 温子 東北大学, 理学研究科, 教授 (50353371)
• 研究分担者: 木河 達也 京都大学, 理学研究科, 助教 (60823408) ; 中村 輝石 東北大学, 理学研究科, 助教 (80750463) ; 中島 康博 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80792704) ; 関谷 洋之 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90402768) ; 小原 脩平 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (70834711)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31

審査結果の所見の概要

ニュートリノがマヨラナ粒子であるのかという長年の重要課題を検証するためにダブルベータ崩壊の探索実験を行う。様々な方式が国内外で行われているが、本研究では高圧キセノンガスを充填したタイムプロジェクションチェンバー(TPC)方式を採用している。TPCによるベータ線の３次元再構成能力と高圧ガス中の高電場による発光増幅とMPPC検出器の組み合わせによって、世界最高感度が達成可能であることを実証する。
ニュートリノのマヨラナ性が示されれば、確実に標準模型を越える物理の発見となる。これを実験的に決定する最も有力な方法が、ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の探索であり、提案されている検出器は、大型化・エネルギー分解能・飛跡再構成という要素のそろったものである。研究グループのこれまでの研究実績から、設定された目標の達成が大いに期待される。