2019 Fiscal Year Annual Research Report
ニュートリノ観測から制約する核－マントルの化学組成
| Project Area | Interaction and Coevolution of the Core and Mantle: Toward Integrated Deep Earth Science |
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| Project/Area Number |
15H05833
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 宏幸 東京大学, 地震研究所, 教授 (20503858)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三井 唯夫 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (20283864)
上木 賢太 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 技術研究員 (40646353)
山野 誠 東京大学, 地震研究所, 教授 (60191368)
飯塚 毅 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70614569)
渡辺 寛子 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (70633527)
榎本 三四郎 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員科学研究員 (90400225)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 地球ニュートリノ / コア / マントル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我が国が巨大反電子ニュートリノ検出器(KamLAND)を用いて、地球内部放射性元素起源のニュートリノ(地球ニュートリノ)の検出に、世界に先駆けて成功してから15年が経ち、データ蓄積量が地球深部における放射性元素の直接観測が可能なレベルに達している。しかしながら、マントル内の主要な熱源である放射性元素の種類と量は未だに分かっておらず、核-マントルの熱進化の理解が進んでいない。また、現時点では、反電子ニュートリノの到来方向を知る方法がないために、地球ニュートリノを用いた地球内部イメージングができていない。本研究ではKamLANDデータについての理解を深めると同時に地球ニュートリノ流量モデリング法を地球科学的アプローチから見直し、マントル中のU、Th濃度、さらには放射性熱量を決定するための方法論を確立することを目的として、（A）地表で観測される地球ニュートリノ流量は地殻とマントル起源のものが混ざり合ったものであるため、日本列島の地殻を構成する岩石とその組成を明らかにし、地殻に由来するKamLAND近傍の地球ニュートリノ流量をモデルバイアスなく決定する方法を開発することで、マントル起源の地球ニュートリノ流量を推定した。（B）原子炉の停止という地球ニュートリノ観測にとって好条件のデータの安定取得の為にKamLANDを安定的に稼働し、そのデータを最大限いかすために、地球ニュートリノ観測の背景ノイズの理解、検出器由来の系統誤差の低減を行った。更に長期的展望も視野に入れ、（C）方向検知型地球ニュートリノ検出器の試作器開発を並行して行い、地球深部のウラン、トリウム分布のイメージングの観測精度の見積もりと実機搭載に向けた検出器のデザインを行った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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