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2009 年度 実績報告書

ニュートリノ観測装置カムランドを用いたニュートリノレス二重β崩壊の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21000001
研究機関東北大学

研究代表者

井上 邦雄  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 教授 (10242166)

キーワード二重ベータ崩壊 / ニュートリノ / 素粒子実験 / 極低放射能環境 / レプトン数の破れ
研究概要

(a)ニュートリノレス二重ベータ崩壊研究で必須であり、その量が感度を決定する同位体濃縮キセノン136を、初年度の計画通り50kg調達した。
(b)また、質量分析のできる残留ガス分析装置を導入し、キセノン136が仕様通り含まれること、不純物ガスが十分に少ないことを確認した。
(c)キセノン含有液体シンチレータを導入する際に必要となる小型薄膜バルーンの製作に必要となるフィルム選定のため、透明度・ガスバリア性・化学耐性・フィルム強度・溶着強度を主たる要件として分析調査を行ったところ、ナイロン、EVOHおよびそれらのラミネートフィルムが要件を満たすことを見いだした。放射性不純物量においてはペレットレベルで要求要件を満たしていることを確認している。さらに、バルーンの構造決定および導入テストのために、4分の1スケールおよび実物大の直径3.4mのバルーンを製作し、導入口を通るように十分小さくたためることを確認するとともに、バルーン構造・バルーン保持ネット構造を確立することに成功した。
(d)デッドタイムフリー電子回路およびベースライン安定化回路、新型トリガーの導入を完了し、宇宙線起源バックグランドの除去手法を確立した。
(e)1000kgまでの拡張に対応できるキセノンガス貯蔵装置を開発製造し、専用に整備した地下空洞に設置完了した。
(f)キセノン溶解後にカムランド液体シンチレータと密度・発光量が揃うキセノン含有液体シンチレータの開発に成功した。
以上、観測に必要な要素技術開発は予定前倒しで順調に進んでおり、観測開始を一年早めて国際的な競争力を一層高めることも可能となった。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (27件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Production of radioactive isotopes trough cosmic muon spallation in KamLAND2010

    • 著者名/発表者名
      S.Abe, et al.(KamLAND collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review C81

      ページ: 025807

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The KamLAND full-volume calibration system2009

    • 著者名/発表者名
      B.E.Berger, et al.(KamLAND collaboration)
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation 4

      ページ: P04017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ニュートリノ研究のゆくえ2009

    • 著者名/発表者名
      井上邦雄
    • 雑誌名

      岩波書店「科学」 79-7

      ページ: 776-781

  • [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験6~バルーンの長期安定性と試作バルーンのテスト~2010

    • 著者名/発表者名
      成田和弥
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
  • [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験7~液シンへのXe溶解度測定~2010

    • 著者名/発表者名
      藪本洋
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
  • [学会発表] KamLANDにおける宇宙起源電子型反ニュートリノの研究2010

    • 著者名/発表者名
      高橋永
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] カムランド太陽ニュートリノ観測のためのデッドタイムフリーデータ収集回路MoGURAの開発:DAQ評価2010

    • 著者名/発表者名
      吉田学立
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] Status of double beta decay experiment with KamLAND2010

    • 著者名/発表者名
      寺島亜寿紗
    • 学会等名
      The 2^<nd> international GCOE symposium on "Weaving Science Web beyond Particle-Matter Hierarch"
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-02-18
  • [学会発表] KamLAND実験における7Be太陽ニュートリノ観測2010

    • 著者名/発表者名
      中島恭平
    • 学会等名
      16^<th> ICEPP Symposium
    • 発表場所
      白馬村
    • 年月日
      2010-02-15
  • [学会発表] KamLAND実験を用いた二重ベータ崩壊実験2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      16^<th> ICEPP Symposium
    • 発表場所
      白馬村
    • 年月日
      2010-02-15
  • [学会発表] KamLANDにおける宇宙起源電子型反ニュートリノの研究2010

    • 著者名/発表者名
      高橋永
    • 学会等名
      16^<th> ICEPP Symposium
    • 発表場所
      白馬村
    • 年月日
      2010-02-15
  • [学会発表] KamLANDにおける新型デッドタイムフリーデータ収集回路MoGURAの開発状況報告2010

    • 著者名/発表者名
      吉田学立
    • 学会等名
      16^<th> ICEPP Symposium
    • 発表場所
      白馬村
    • 年月日
      2010-02-15
  • [学会発表] Directional Studies with MeV Electron Anti-Neutrinos2010

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      Long Baseline Neutrino Experiment Meeting 2010
    • 発表場所
      シカゴ、米国
    • 年月日
      2010-01-31
  • [学会発表] KamLAND2009

    • 著者名/発表者名
      丸藤祐仁
    • 学会等名
      Neutrino Champagne LowNu 2009 5^<th> International Workshop on Low energy neutrino physics
    • 発表場所
      Reims, France
    • 年月日
      2009-10-19
  • [学会発表] Muon Spallation Products in KamLAND2009

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      14^<th> Geant4 Users Workshop
    • 発表場所
      カターニャ、イタリア
    • 年月日
      2009-10-15
  • [学会発表] KamLAND Results2009

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      22^<nd> International Workshop on Week Interactions and Neutrinos(WIN09)
    • 発表場所
      ペルージャ、イタリア
    • 年月日
      2009-09-15
  • [学会発表] KamLAND実験における低エネルギー太陽ニュートリノ観測~液体シンチレータの再純化によるバックグラウンド除去と現状2009

    • 著者名/発表者名
      中島恭平
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-13
  • [学会発表] カムランド太陽ニュートリノ観測のためのデッドタイムフリーデータ収集回路MoGURAの開発:インストール2009

    • 著者名/発表者名
      永井成亮
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-13
  • [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験3~研究計画~2009

    • 著者名/発表者名
      井上邦雄
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-12
  • [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験4~バルーン膜とXeの透過性~2009

    • 著者名/発表者名
      高橋範行
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-12
  • [学会発表] KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験5~バルーン膜の耐液性~2009

    • 著者名/発表者名
      成田和弥
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-12
  • [学会発表] KamLAND実験における宇宙線ミューオン起源バックグラウンドの研究2009

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] Development of a balloon for Xe-loaded liquid scintillator for neutrnioless double beta decay experiment in KamLAND2009

    • 著者名/発表者名
      藪本洋
    • 学会等名
      XXIX Physics in Collision
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2009-09-01
  • [学会発表] Directional measurement of anti-neutrinos2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      XXIX Physics in Collision
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2009-09-01
  • [学会発表] Status of double beta decay experiment in KamLAND2009

    • 著者名/発表者名
      寺島亜寿紗
    • 学会等名
      XXIX Physics in Collision
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2009-09-01
  • [学会発表] Experimental investigation of Geoneutrinos with KamLAND2009

    • 著者名/発表者名
      三井唯夫
    • 学会等名
      Workshop Towards Neutrino Technologies
    • 発表場所
      SLAC、米国
    • 年月日
      2009-07-15
  • [学会発表] Toward low energy anti-neutrinos directional measurement : development of Li loaded liquid scintillator2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      Workshop Towards Neutrino Technologies
    • 発表場所
      ローマ、イタリア
    • 年月日
      2009-07-14
  • [学会発表] KamLAND : recent results and future plans2009

    • 著者名/発表者名
      中村健悟
    • 学会等名
      TeV Particle Astrophysics 2009
    • 発表場所
      SLAC、米国
    • 年月日
      2009-07-13
  • [学会発表] Outreach activities of KamLAND2009

    • 著者名/発表者名
      三井唯夫
    • 学会等名
      Topics in Astroparticle and Underground Physics 2009
    • 発表場所
      ローマ、イタリア
    • 年月日
      2009-07-03
  • [学会発表] Reactor, Geo and Solar Neutrinos2009

    • 著者名/発表者名
      白井淳平
    • 学会等名
      XXI Rencontres de Blois "Windows on the Universe"
    • 発表場所
      Blois, France
    • 年月日
      2009-06-25
  • [備考]

    • URL

      http://www.awa.tohoku.ac.jp/

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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