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1990 年度 研究成果報告書概要

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
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
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 柴田 徳思  東京大学, 原子核研究所, 教授 (80028224)
渡辺 隆行  東京大学, 理学部, 助手 (80202414)
大隅 秀晃  大阪大学, 理学部, 助手 (70176882)
佐野 弘和  大阪大学, 理学部, 助手 (00205999)
岡田 憲志  京都産業大学, 計算機科学研究所, 助教授 (90093385)
研究期間 (年度) 1986 – 1990
キーワード原子核 / 素粒子 / ニュ-トリノ / 二重ベ-タ崩壊 / 大統一理論 / 低バックグラウンド / 地下実験 / 非加速器物理
研究概要

1. 超高感度素粒子核分光器ELEGANTS(ELEctron GAmmaーray Neutrino Spectrometer)III,IV,V号が開発製作された。二重ベ-タ崩壊等の稀崩壊測定により、標準理論とそれを超える理論(大統一理論等)の検証、物理的基本法則の検証、ニュ-トリノの質量、未知素粒子の探索等の研究が発展させられた。
2. ELEーIIIを用いて^<76>Geの0^+→0^+と0^+→2^+のニュ-トリノを伴わない二重ベ-タ崩壊(Onubetabeta)についてt>0.7×10^<23>年(y),t>0.6×10^<23>yの半減期tの下限値を得た。前者は当時(1986年)の世界水準と同程度で、ニュ-トリノ(nu)の質量の上限値mnu<4eVを与えた。後者は当時の最も厳しい値で、右巻弱カレントの制限を与えた。
3. ELEーIV号によって、^<100>Moのニュ-トリノを伴う二重ベ-タ崩壊(2nubetabeta)についてt>5.4×10^<18>yを与え、当時(1989年)の最も厳しい下限値を与えた。
4. ELEーV号によって、直接計数法単独の測定としては世界で初めて^<100>Moの2nubetabetaのtの測定に成功し、t〜1.5×10^<19>yを得た。この値からOυββの核行列安素が得られた。Onubetabetaについては最も厳しい下限値t>0.6×10^<22>yが得られた。このことは、m_<nu><6eVを意味し、^<76>Geの結果と並んでニュ-トリノが暗黒物質とはなり得ないことを示した。
5. ELEーV号はOnubetabetaの半減期について10^<23>y、m_<nu>についてm_<nu><1eV領域の検証が可能であることを示した。
6.ELEーIIIにより、ストレンジネス変化DELTAS=2の二重弱崩壊NN→H(uuddss)の半減期の下限値t>10^<20>〜10^<22>yを得た。計算値の比較からH粒子は理論的可能値に反し、2m_N(1875MeV)以下には存在しないことを示した。
7. ELEーV号の内0.77トンのNal検出器を用いて、電荷非保存核励起の半減期の下限値t>0.6×10^<23>y,弱ボゾンと光子媒介電荷非保存分岐の上限値として各々3×10^<ー25>,1.5×10^<ー40>を得た。K電子消滅ないしパウリ禁止L→K遷移X線の半減期の下限値3.2×10^<23>y(preliminary)を得た。これらは、電荷保存則の最も厳しい検証を与える。
8. スピン結合する宇宙暗黒物質について、新たな領域を排除した。

  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] H.Ejiri et al.,: "Double beta decay of ^<76>Ge(0^+)to 0^+ and 2^+ states in ^<76>Ge studied by the betaーgamma coincidence method," J. Phys., Nucl. Phys. B(1987)839,. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ejiri,: "Neutrino mass studied by nuclear betaーgamma spectroscpy," Nucl.Phys.A478(1988)426,. A478. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Okada et al.,: "Double beta decay measurements for ^<76>Ge and ^<100>Mo," Nucl.Phys.A478(1988)447,. A478. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ejiri et al.,: "Search for H dyhyperon by double weak decays of nuclei," Phys.Letters 228B(1989)24,. 228B. (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ejiri,: "Double beta decays and related subject for particle and nuclear physics," Nucl.Phys.A(1991),. (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ejiri et al.,: "High sensitive betaーgamma spectrometer ELEGANTSーV," Nucl.Instr.Methods(1991).(1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ejiri et al.,: "Low background measurements of neutrons by Ge detectors," Nucl.Instr.Methods(1991).(1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ejiri et al.,: "Double beta decay of ^<100>Mo," Phys.Letters(1991).(1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ejiri et al.,: "Double beta decay of ^<100>Mo and CNC excitation of ^<127>I," J.Phys.,Nucle.Phys.(1991).(1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri: "Neutrino mass studied by nuclear beta-gamma spectroscopy," Nucl. Phys.A478. 1988 (426)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Okada, et al.: "Double beta decay measurements for ^<76>Ge and ^<100>Mo," Nucl. Phys. A478. 1988 (447)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri, et al.: "Search for the H dyhyperon by double weak decays of nuclei," Phys. Letters. 228B. 1989 (24)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri,: "Double beta decays and related subject for particle and nuclear physics," Nucl. Phys.A. (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri et al.: "High sensitive beta-gamma spectrometer ELEGANTS-V," Nucl. Instr. Methods. (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri et al.: "Low background measurements of neutrons by Ge detectors," Nucl, Instr. Methods. (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri et al.: "Double beta decay of ^<100> Mo," Phys. Letters. (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri et al: "Double beta decay of ^<100> Mo and CNC excitation of ^<127>I," J. Phys., Nucle. Phys.(1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ejiri et al: "Double beta decay of ^<76>Ge(0^+) to 0^+ and 2^+ states in ^<76>Ge studied by the beta-gamma coincidence method." J. Phys., Nucl. Phys.B. 1987 (839)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-08-12  

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