| 研究実績の概要 |
本研究は将来の大型ニュートリノ観測実験のR&Dとして、フッ素系の界面活性剤を用いた発光量と透過率を兼ね備えた水ベースの液体シンチレータ（水シンチレータ）の開発を行う。それにより、チェレンコフ光では観測できない低エネルギーの太陽ニュートリノや超新星背景ニュートリノを高感度で測定することを将来的に目指していく。
水シンチレータはこれまで透過率の低さが問題となっていた。水シンチレータで最も重要となる界面活性剤の屈折率が高いことで反射が起きてしまったため、光の透過率が下がったと思われる。本研究では屈折率が水に近く（水1.33に対し1.35）反射が起きづらいフッ素系の界面活性剤を用いて、透明度の高い水シンチレータを開発する。
今年度の目的は、実際にフッ素材料を用いた水シンチレータを作成し、その性能を評価することである。２０１９年度のうちに筑波大学に分光光度計(U3900)を導入し、作成した水シンチレータの透過率測定環境を整備しており、２０２０年度は複数のフッ素系界面活性剤サンプルを購入し、水に溶かしたものの透過率を測定した。５種類の比較により、ＡＧＣセイミケミカル社のサーフロンというフッ素系界面活性剤が、比較的良い性能を示すことが分かった。それを用いて、実際に水に発光剤（2,5-ジフェニルオキサゾール）を溶かして、フッ素系の水シンチレータ・サンプルを世界で初めて作成することに成功した。以上のように、本研究で実用化に向けた第一歩を踏み出すことが出来た。
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