Search for periodic variation of solar neutrino flux caused by g-mode oscillations in the Sun

寻找太阳 g 模式振荡引起的太阳中微子通量的周期性变化

• 批准号: 21K13942
• 负责人: 中野 佑樹
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13942/
• 关键词: 太陽ニュートリノ; ラドン; 太陽g-mode振動; 宇宙線ミューオン; Super-Kamiokande; g-mode振動; 星辰学; 太陽標準模型; 太陽フレア; 星震学; 惑星起源・進化

本年度は、3つの研究を進めた。1つ目は太陽ニュートリノ観測の主要なバックグラウンド源であるGd溶解水中のラドン濃度測定を実施した。これまでは、活性炭を用いた濃縮手法を利用していたが、中空糸膜モジュールを利用する手法を低バックグラウンドに改良した測定を実施した。数ヶ月の運用を実施し、濃縮手法の結果と比較をし、性能評価を実施している。2つ目はもう1つの主要なバックグラウンドである宇宙線ミューオンの核破砕による放射性物質の生成に関連する研究である。宇宙線ミューオンは大気で生成されるため大気の構造 (密度分布)に依存して生成量 (Super-Kamiokandeへの到来頻度)が変化する。したがって、大気の温度とミューオンの観測数の間に相関が期待できる。大気の温度に関しては気象庁の55年長期再解析 (JRA-55)を用いてSuper-Kamiokande検出器周辺地域の大気の温度を解析した。そして、Super-Kamiokande実験の約25年の観測データに含まれる宇宙線ミューオンの事象数を評価し、大気の温度との相関を評価した。現在、この成果に関して論文を準備している。次年度以降、このミューオンの到来数をMC simulationに組み込み、太陽ニュートリノのバックグラウンドの評価を実施する。3つ目としてGd溶解後の観測データを用いて太陽ニュートリノ測定に関連する物理解析を実施した。これまでに純水で取得されていた観測データとGd溶解水で取得された観測データを比較し、太陽ニュートリノのエネルギー領域では、エネルギースケールが1%程度で安定していることを示した。また、Gd溶解後の観測データでも、太陽方向からの太陽ニュートリノ事象の超過が観測され、これまでと同等の測定が可能であることを示した。

This year's research has been advanced. 1. Determination of concentration of Gd in dissolved water is carried out by the main sources of solar radiation. This is the first time that activated carbon has been used for concentration. Several months of application, concentration of results, comparison, performance evaluation, implementation 2. Research on the relationship between cosmic rays and nuclear destruction and the generation of radioactive substances. Cosmic ray generation depends on the structure (density distribution) of the atmosphere (Super-Kamiokande frequency). The correlation between temperature and temperature is expected. 55-year long-term reanalysis (JRA-55) of atmospheric temperature data in the Super-Kamiokande detector Super-Kamiokande has been operating for about 25 years, including the evaluation of the number of events, temperature and correlation of cosmic rays. Now, the results are related to the preparation of the paper. The number of arrivals in the next year is calculated by MC simulation, and the evaluation of the solar system is carried out. 3. The physical analysis of Gd dissolved in water is carried out. The purified water was obtained from the Gd dissolved water, and the solar system was stable to a 1% degree. After dissolution of Gd, the measurement of the sun's direction and the measurement of the sun's direction are possible.

项目成果

Development of high-sensitivity radon detector in water for neutrino physics

中微子物理高灵敏度水中氡探测器的研制

• 发表时间: 2021
• 作者: Ohshika Ken’ichi;Papadopoulos Athanase;竹田敦
• 通讯作者: 竹田敦

ラドン検出器における湿度依存性の系統的な評価 (2)

氡气探测器湿度依赖性的系统评估 (2)

• 发表时间: 2022
• 作者: 中野佑樹;関谷洋之;竹内康雄;Guillaume Pronost
• 通讯作者: Guillaume Pronost

Scintillation light increase of carbontetrafluoride gas at low temperature

• DOI: 10.1088/1748-0221/16/12/p12033
• 发表时间: 2021-08
• 期刊: Journal of Instrumentation
• 影响因子: 1.3
• 作者: K. Mizukoshi;T. Maeda;Y. Nakano;S. Higashino;K. Miuchi

Super-Kamiokandeを用いた太陽フレア由来のニュートリノ探索

使用 Super-Kamiokande 搜索源自太阳耀斑的中微子

• 发表时间: 2021
• 作者: Ali Khaled;Ohgaki Hideaki;Zen Heishun;Kii Toshiteru;Hayakawa Takehito;Shizuma Toshiyuki;Toyokawa Hiroyuki;Taira Yoshitaka;Iancu Violeta;Turturica Gabriel;Ur Calin Alexandru;Fujimoto Masaki;Katoh Masahiro;Utsuno Yutaka;高山元;田窪洋介;中野 佑樹
• 通讯作者: 中野 佑樹

Evaluation of the radon adsorption efficiency of activated carbon fiber using tetrafluoromethane

使用四氟甲烷评价活性炭纤维的氡吸附效率

• DOI: 10.1093/ptep/ptac005
• 发表时间: 2022
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Kotsar Y;Nakano Y;Takeuchi Y;Miuchi K
• 通讯作者: Miuchi K