| 研究課題/領域番号 |
24224007
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
岸本 忠史 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (90134808)
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| 研究分担者 |
硲 隆太 大阪産業大学, 人間環境学部, 准教授 (00379299)
野村 雅夫 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (60100997)
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| 研究期間 (年度) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| キーワード | 二重ベータ崩壊 / ニュートリノ / カルシウム / 低バックグラウンド / 原子核 |
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| 研究概要 |
現在の物質優勢の宇宙を説明するにはCP対称性の破れに加えて粒子数の保存則の破れが必要である。現時点で最有力と考えられている説明は、レプトン数保存則の破れが起こるというレプトジェネシスシナリオである。ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の研究は、レプトン数保存則の破れに対応するニュートリノのマヨラナ粒子性を検証するものである。
本研究では、CaF2を用いたCANDLES III(UG)システムを使用して48Caの二重ベータ崩壊の観測を行う。さらに測定を高感度化するため、濃縮48Caの製造を行なうとともに、CANDLES IIIシステムを冷却しエネルギー分解能を向上させる。そのために、本年度は、二重ベータ崩壊測定：CANDLES IIIシステムの安定測定を行うとともに、次世代検出器開発にむけた基礎研究を行う。また、冷却システム：CANDLES III(UG)システムへ冷却システムの導入を進める。さらに、濃縮48Ca：大量生産に向けた樹脂合成法確立、を行う。それぞれについて下記に述べる。
二重ベータ崩壊測定：安定測定、次世代検出器開発にむけた基礎研究：長期測定に向けて、実験データの安定性の確認を行った。温度に依存したゲイン変動を補正することにより、長期測定中のゲイン変動を0.5%以内に抑えることに成功した。また、高感度大型検出器開発として、高エネルギー領域のバックグラウンド候補を調査した。結果として、中性子捕獲で放出されるγ線の寄与があることを確認した。
濃縮48Ca：大量生産に向けたクラウンエーテル合成法確立：濃縮で大量に使用するクラウンエーテル合成法を確立した。これにより、コストパフォーマンスを格段に改善した。
冷却システム：冷却システムの導入：CANDLES III(UG)を摂氏3度に冷却するための冷風機および冷水機を導入した。
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| 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
本研究の３つの研究項目について、それぞれおおむね順調に研究進展している。
"二重ベータ崩壊測定"は、予定通り安定測定評価を行うとともに、大型化に向けたバックグラウンド調査を進めている。
"48Ca濃縮"は、予定通り、コストパフォーマンス改善のためのクラウンエーテル合成に成功し、安価な材料で大量濃縮の道筋をつけた。
"冷却システム"は、予定通り、冷却システムの導入を終了した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の３つの研究項目について、それぞれ下記を予定している。
"二重ベータ崩壊測定"は、大型化に向けた遮蔽システムの開発を行う。
"48Ca濃縮"は、大型濃縮のためのシステム設計を行う。
"冷却システム"は、システム運転のための安全装置導入を行い、実際に冷却運転を行う。
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