高機能の化学物質を用いた, ニュートリノ実験のための液体シンチレータの開発・研究

使用高功能化学品开发和研究用于中微子实验的液体闪烁体

• 批准号: 19654033
• 负责人: 岸本 康宏
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19654033/
• 关键词: ニュートリノ; リチウム; 液体シンチレータ; 界面活性剤; POE

昨年に引き続き, 液体シンチレータ中へのリチウム溶解を試みた. 界面活性剤を用いる場合, 親水基と親油基の個数を調整でき, 本実験の様に親油性物質が主な場合に最適の非イオン性界面活性剤を調べた. その結果(1)無色透明で(2)化学的に安定な候補は, POE系に限ることが分かった. また金属の溶媒抽出に用いる物質を上記(1)(2)の条件で候補を絞り込んだ. その中でトリブチルリン酸を選択し, リチウム塩を溶解させた. リチウム溶解には成功したが, 約1週間でリチウムが析出する試料があり, 安定性が課題であることが分かった.結局, 界面活性剤の内で最も含水率が高く, 従って最もリチウムを溶解可能なポリオキシエチレン(10)ノニルフェニルエーテルを使用して, 液体シンチレータを作成し, その性質を調べた. その結果, リチウム濃度1.0%, 減衰長65cm, 発光量47%(対カムランド液体シンチレータ比)であった.これら溶解実験に並行して, 数値シミュレーションを行い, 含リチウム液体シンチレータをニュートリノ実験に使用する場合(特に原子炉近傍に設置し, ニュートリノの到来方向を測定する実験を想定), リチウム溶解度2.0%, 発光量100%, 減衰長70cmが目標となることを示した.本実験で開発した液体シンチレータはこの目標値に到達しなかったが, リチウムを同位体濃縮した試料が入手出来ることが分かった. 溶解度2.0%という目標値は天然のリチウムを仮定したものであるので, 仮にリチウム6を50%まで濃縮した試料を用いると, リチウム濃度は現在の40%で充分であり, 発光量, 減衰長ともに性能の向上が見込まれる. 従って, 本研究によって, この液体シンチレータを使用したニュートリノ実験の可能性が示され, 大きな成果を得た.

Last year, the liquid was dissolved in the solution. When the surfactant is used, the number of hydrophilic group and lipophilic group can be adjusted. In this case, the optimal non-hydrophilic surfactant can be adjusted when the lipophilic substance is the main one. Results (1) Colorless transparent (2) Chemical stability candidate, POE system limit. The conditions for extraction of metals from solvents are listed above (1) and (2). In the middle of the game, you can choose the right acid to dissolve. The dissolution was successful, and the sample was precipitated in about one week. As a result, the highest water content in the interfacial active agent is high, and the highest temperature is the highest temperature. It is possible to dissolve the liquid in the solution. As a result, the concentration of the pigment is 1.0%, the attenuation length is 65cm, and the light emission is 47%. In this case, when the dissolution process is carried out in parallel, the digital value of the solution is carried out, and the liquid containing the colloid is used in real time (especially if it is set near the atomic furnace and the direction of arrival of the colloid is determined), the colloid solubility is 2.0%, the amount of light emitted is 100%, and the attenuation length is 70cm. This is the first time that a liquid has been developed and the target value has been reached. Solubility: 2.0% to 50% to 50% to 40% to 50% to 50% to 40% to 40% to 50% to 50% to 50 In this study, the possibility of using the liquid crystal display was demonstrated, and the results were obtained.

项目成果

KamLAND Status for Solar Neutrino Phase

KamLAND 太阳中微子阶段状态

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Physics Conference Series 120
• 作者: S. Abe;…;Y. Kishimoto;他 カムランド共同研究者;Y. Kishimoto
• 通讯作者: Y. Kishimoto

反ニュートリノ方向検出に向けたLi6含有液体シンチレータの開発

反中微子方向探测用含Li液体闪烁体的研制

• 发表时间: 2008
• 作者: 張 臨傑;森屋 健太郎;野寺 隆;渡辺 寛子
• 通讯作者: 渡辺 寛子

Precision measurement of neutrino oscillation parameters with KamLAND

• DOI: 10.1103/physrevlett.100.221803
• 发表时间: 2008-06-06
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Abe, S.;Ebihara, T.;Ricol, J. -S.
• 通讯作者: Ricol, J. -S.