1990 年度実績報告書

二重ベ-タ・ガンマ核分光法によるニュ-トリノの研究

研究課題

研究課題/領域番号	61065005
研究機関	大阪大学
研究代表者	江尻宏泰大阪大学, 理学部, 教授 (80013374)
研究分担者	岡田憲志京都産業大学計算機科学研究所, 助教授 (90093385)
キーワード	原子核 / 素粒子 / ニュ-トリノ / 二重ベ-タ崩壊 / 大統ー理論 / 低バックグラウンド / 地下実験 / 非加速器物理
研究概要	(1)二重ベ-タ崩壊及びその他の原子核稀崩壊の研究のために開発・製作された超高感度の素粒子核分光器EL EGANTS V号(EL V)を用いて神岡地下実験室において、重要な原子核稀崩壊の研究が行われた。 (2) ^<100>Moのニュ-トリノを伴わない二重ベ-タ崩壊0νββについて、世界で最も厳しい半減期の下限値・0・47・10^<22>年を得た。0νββは、レプトン数非保存、有限のマジョラナニュ-トリノ、質量、右巻弱相互作用、超対称粒子等について、極めて感度の高い検証を与える。これらの存在は標準模型を超える理論の検証として重要である。ニュ-トリノを伴う二重ベ-タ崩壊(2νββ)の測定(以下(3)に述べる)から得られる2νββの核行列要素を用いて、0νββ核行列要素を評価し、その値と今回の半減期の下限値から、ニュ-トリノ質量として7eV以下を得た。この ^<100>Moのデ-タは、 ^<76>Geのデ-タと並んで、電子ニュ-トリノは宇宙を閉じる主な暗黒物質の候補ではないことを示す。 (3) ^<100>Moの2νββの半値期1.15・10^<19>年が得られた。これは ^<100>Moについては勿論、単独の直接計数法では世界で最初の例である。この結果から、2νββの核行列要素0.09が得られた。この値は種々の理論値より小さく、原子核スピン・アイソスピン相関によるキャンセル効果を示す。 (4)EL V号の大型NaI検出器(約0.75トン)を用いて電荷非保存核励起 ^<127>I+e_k→ ^<127>I+νの測定が、神岡地下実験なされた。半減期の下限値1.1・10^<23>年が得られ、この値と原子核構造の考察から、弱ボソン交換と7オトン交換の電荷非保存過程が起こる確率(電荷非保存過程と電荷保存過程の結合常数の二乗の比)はそれぞれ5.9・10^<ー25>と2.6・10^<ー40>以下であることを示し、最も厳しい検証を与えた。 (4)EL V号のバックグランドのデ-タと考察から、EI V号はニュ-トリノ質量で0.5eV程度の感度がえられることが示された。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] H.Ejiri: "Double Beta Decays for particle and Nuclear Physics" Nucl.Phys.Proc.Int.Conf.nuclear Physics in the 1990's.in Honor of A.Arima,Santa Fe,1990.A522. 305C-324C (1991)
[文献書誌] H.Ejiri,K.Kawasaki,H.Kinoshita,H.Ohsumi,H.Sano and E.Takasugi: "Limits on Charge NonーConservation Studied by Nuclear Excitation of ^<127>I" Phys.Rev.C. (1991)
[文献書誌] H.Ejiri,K.Matsuoka and Y.Choi: "Low Background Measurement of Fast Neutrons by Means of Ge Detector" Nucl.Instr.Method. (1990)
[文献書誌] H.Ejiri et al: "High Sensitive Beta gamma Spectrometer ELEGANTS V for Nuclear Rare ββ,β(e)and γ Decays" Nucl.Instr.Method. (1991)
[文献書誌] H.Ejiri et al: "Double Beta Decays of ^<100>Mo" Phys.Letters.
[文献書誌] F.Boehm and H.Ejiri: "Neutrino Properties and Interactions" Nucl.Phys.to be published Proc.Int.Conf.Particle and Nuclei,PANIC '90. (1990)
[文献書誌] H.Ejiri: "Double Beta Decays and Related Subjects in Ultra RareーProcess Nuclear Spectroscopy at Underground Laboratory" Science Council of Japan Proc.Int.Symp.Underground Physics Experiments Tokyo,March.
[文献書誌] H.Ejiri,et.al.: "Double Beta Decays of ^<100>Mo and Charge Nonconserving Excitation of ^<127>I" Nucl.Phys.(1991)

1990 年度 実績報告書

二重ベ-タ・ガンマ核分光法によるニュ-トリノの研究

研究代表者

江尻 宏泰 大阪大学, 理学部, 教授 (80013374)

研究成果

[文献書誌] H.Ejiri: "Double Beta Decays for particle and Nuclear Physics" Nucl.Phys.Proc.Int.Conf.nuclear Physics in the 1990's.in Honor of A.Arima,Santa Fe,1990.A522. 305C-324C (1991)

[文献書誌] H.Ejiri,K.Kawasaki,H.Kinoshita,H.Ohsumi,H.Sano and E.Takasugi: "Limits on Charge NonーConservation Studied by Nuclear Excitation of ^<127>I" Phys.Rev.C. (1991)

[文献書誌] H.Ejiri,K.Matsuoka and Y.Choi: "Low Background Measurement of Fast Neutrons by Means of Ge Detector" Nucl.Instr.Method. (1990)

[文献書誌] H.Ejiri et al: "High Sensitive Beta gamma Spectrometer ELEGANTS V for Nuclear Rare ββ,β(e)and γ Decays" Nucl.Instr.Method. (1991)

[文献書誌] H.Ejiri et al: "Double Beta Decays of ^<100>Mo" Phys.Letters.

[文献書誌] F.Boehm and H.Ejiri: "Neutrino Properties and Interactions" Nucl.Phys.to be published Proc.Int.Conf.Particle and Nuclei,PANIC '90. (1990)

[文献書誌] H.Ejiri: "Double Beta Decays and Related Subjects in Ultra RareーProcess Nuclear Spectroscopy at Underground Laboratory" Science Council of Japan Proc.Int.Symp.Underground Physics Experiments Tokyo,March.

[文献書誌] H.Ejiri,et.al.: "Double Beta Decays of ^<100>Mo and Charge Nonconserving Excitation of ^<127>I" Nucl.Phys.(1991)

1990 年度実績報告書

江尻宏泰大阪大学, 理学部, 教授 (80013374)