ニュートリノ振動実験の前置検出器を用いたニュートリノ原子核反応の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15540299
• Research Institution: The High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 作田 誠 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (40178596)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早戸 良成 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (60321535) ; 石田 卓 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (70290856)
• Keywords: ニュートリノ / ニュートリノ振動 / ニュートリノ原子核反応 / 原子核反応

Research Abstract

現在、KEK敷地内に設置された前置ニュートリノ検出器では、準弾生反応(ν_μn→μ^-p)、非弾性反応、中性カレントπ^0生成反応等が多く測定されている。本研究は、これらをより精度良く測定すると共に、そのために必要なニュートリノ原子核反応を過去の電子原子核反応のデータと整合するように理解し、より精度の良いニュートリノ原子核反応計算法を確立することである。その結果として、K2Kニュートリノ振動の解析の精度を向上し、2乗質量差Δm^2をより正確に決定することが可能になる。現在素粒子物理学を牽引しているニュートリノ物理の発展に寄与する研究である。また、超新星の爆発過程でもニュートリノ原子核反応計算法の精度が要求されている。この研究は、原子核物理、素粒子物理、宇宙物理の広い分野の研究者の関心を集めている。
作田と海外共同研究者パスコスは最新の電子-酸素原子核散乱のデータを基に、電子-酸素原子核散乱とニュートリノ-酸素原子核散乱の両方に適用できるΔ生成反応の計算を構築した(論文1)。早戸は2004年2月の「ニュートリノの質量とその起源」国際会議でK2K実験からのニュートリノ反応の結果の発表をおこなった。石田は準弾性反応と非弾性反応の測定、ニュートリノエネルギー分布の解析を行っている。これらの成果は、平成16年の3月にイタリアのグランサッソ地下実験施設で行われる第3回「GeV領域のニュートリノ原子核反応」国際会議(NuInt04)で発表される。作田は平成14年にKEKで行われた第一回国際会議から組織委員長を務めている。

Research Products

• [Publications] E.Paschos, J-Y.Yu, M.Sakuda: "Neutrino Production of Resonances"Physical Review D. 69. 014013-1-014013-10 (2004)
• [Publications] M.H.Ahn, Y.Hayato, T.Ishida, M.Sakuda et al.: "Indications of Neutrino Oscillation in a 250 km Long Baseline Experiment"Physical Review Letters. 90. 041801-1-041801-5 (2004)
• [Publications] B.J.Kim, Y.Hayato, T.Ishida, M.Sakuda et al.: "Tracking Performance of the Scintillating Fiber Detector in the K2K Experiment"Nuclear Instruments and Methods A.. 497. 450-466 (2003)
• [Publications] M.Malek, Y.Hayato, T.Ishida, M.Sakuda et al.: "Search For Supernova Relic Neutrinos at Super-Kamiokande"Physical Review Letters. 90. 061101-1-061101-5 (2003)