ニュートリノビームによるホール状態原子核の研究

利用中微子束研究空穴态核

• 批准号: 15654032
• 负责人: 伊藤 好孝
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagoya University (2004)The University of Tokyo (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15654032/
• 关键词: ニュートリノ; 原子核; 水チェレンコフ検出器; ニュートリノ振動; K2K長基線ニュートリノ実験; スーパーカミオカンデ; ホール状態; 陽子崩壊

本年度は前年度に引き続き、KEK-神岡長基線ニュートリノ振動実験(K2K実験)での前置検出器である1000トン水チェレンコフ検出器(1kt検出器)を用いて、ニュートリノ反応による酸素原子核のホール状態検出の基礎研究を行った。前年度で我々はホール状態原子核からの核ガンマ線検出に成功したが、この状態は酸素原子核での中性カレント弾性散乱νp→νpが起こり、終状態の反跳陽子の運動量がチェレンコフ閾値(約1.1GeV/c)以下であったため核γ線のみがチェレンコフ光を発した場合と考えられる。今年度は同様な中性カレント弾性散乱のうち、反跳陽子がチェレンコフ閾値以上であるサンプルを、そのチェレンコフリングを同定することによって検出する手法の開発を行った。陽子はμ粒子や電子に比べ質量が重いため、1GeV領域の運動量では42度より大幅に小さいチェレンコフ角度のリングを形成する。この特徴を利用して、陽子チェレンコフリングをμ粒子や電子チェレンコフリングから弁別するアルゴリズムの開発が、三浦とニューヨーク州立大の大学院生等を中心により行われた。シミュレーションによれば、従来の1リングμ粒子事象の約0.5%はこのような中性カレント陽子リング事象であることがわかった。今回開発された陽子リング同定アルゴリズムと他の選択条件を組み合わせることにより、中性カレント陽子リング事象の検出効率を約5分の1に保ったまま、1リングμ粒子事象を約600分の1に落とすことに成功した。前年度の核γ線解析と今回の中性カレント陽子リング解析とを組み合わせることにより、中性カレント弾性散乱を効率的に検出することができ、これまで不定性の大きかったその散乱断面積測定に道が開けたといえる。来年度以降、我々はこの解析の最終的なチェックを行い、酸素原子核における中性カレント弾性散乱断面積の測定結果として結実させたいと考えている。

This year, compared with the previous year, we conducted basic research on the detection of the state of atomic nuclei of the acid element by using the pre-detector of KEK-Kamioka long baseline vibration detector (K2K detector) of 1000 tons of water. In the previous year, the atomic nucleus in the reverse state was successfully detected, and the atomic nucleus in the reverse state was neutral and scattered. The amount of motion of the anti-jump positron in the reverse state was detected below the threshold value (about 1.1 GeV/c). This year, the development of the method of the same neutral color, scattered color, anti-jump color, above the threshold value, is carried out. The specific mass of the positron and electron particles is heavy, and the amount of motion in the 1 GeV field is 42 degrees. The characteristics of this kind of technology are used in the development of electron particles, electron particles and electron particles, and the center of Miura University and university students. About 0.5% of the particles in the sample are neutral particles. The detection rate of positive particles in this study was about 5 minutes, 1 minute, 1 minute, and 1 minute. The analysis of nuclear gamma rays in the previous year and the analysis of neutral gamma rays in the current year are combined. The analysis of neutral gamma rays in the current year is combined with the analysis of neutral gamma rays in the current year. The analysis of neutral gamma rays in the current year is combined with the analysis of neutral gamma rays in the current year. In the past year, the final results of the analysis of the neutral and neutral cross-sectional areas of the atomic nuclei of the acid elements have been determined.