低エネルギー太陽ニュートリノ観測によるCNOサイクルの検証の研究

利用低能太阳中微子观测验证CNO循环的研究

• 批准号: 18740123
• 负责人: 清水 格
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740123/
• 关键词: 太陽ニュートリノ

KamLAND実験では、これまでの原子炉・地球反ニュートリノ観測に加え、さらに低エネルギーの太陽ニュートリノ観測を目指している。太陽内部の核融合反応では、ppチェーンとよばれる一連の反応と、炭素・窒素・酸素の原子核が触媒的に作用するCNOサイクルとよばれる一連の反応が関係する。本研究では、これまでに観測されていないCNOサイクルで作られるニュートリノを高精度で測定し、太陽モデルにおける重元素量の検証を目標とする。CNO太陽ニュートリノの観測を行うためには、現在約40mBq/m^3の崩壊率で最大のバックグラウンド源となっている^<210>Pbを3桁以上削減する必要がある。液体シンチレータの純化には蒸留法を用いるが、小規模実験装置においてPbを約4桁の削減できることが確認されている。平成18年度は、前年度において建設された蒸留装置を用いてKamLAND検出器の液体シンチレータの純化を行った。しかし、一回の循環で^<210>Pbに対して約1/4程度の除去率しか得られていないことが分かった。予測よりも悪い除去率となった原因として、循環の途中で純化後と純化前の液体シンチレータが検出器内で混合してしまったことが挙げられる。しかし、混合が起きる前の除去率も2桁程度であったことから蒸留装置自体にも問題があると考えられる。そこで、^<210>Pbに対する除去性能を高めるために、蒸留装置自体の改造を計画した。この改造により、小規模実験装置と同様の蒸留のコントロールが可能となり、目標の削減レベルが得られることが期待できる。また、循環中の液体シンチレータの混合を防ぐための温度コントロールのための熱交換器を導入した。今後は、再純化を行い改造後の蒸留装置の性能評価を行うとともに、^<210>Pbの削減後に最大のバックグラウンドとなる宇宙線起源の^<11>Cの解析的な除去効率を確認する。

The KamLAND reality shows that the atomic furnace and the earth in this place are being added to the observation, and the sun in the low-lying area is being observed. Nuclear fusion reactions in the Sun are related to the reaction of carbon, sulfur and sulfur atoms to the reaction of carbon, sulfur and sulfur atoms to the reaction. This study aims to determine the amount of heavy elements in the solar system with high precision. CNO solar radiation testing is now about 40mBq/m^3 and the maximum collapse rate is about 3 mBq/m^3<210>. Liquid purification by evaporation method, small-scale equipment, Pb reduction by about 4%, and confirmation. In 2018, the company built a distillation device to purify the liquid in KamLAND detector. The <210>removal rate of Pb is about 1/4 of that of Pb in one cycle. Predict the removal rate of the liquid and the reasons for it. After purification and before purification, the liquid is mixed in the separator. The removal rate before mixing is 2%. The <210>improvement of evaporation device itself is planned. This transformation, small-scale implementation of the device and the same type of evaporation, the purpose of the reduction of the change, the change of expectations The heat exchanger of the liquid in the circulation can prevent the temperature from changing. In the future, the performance evaluation of the evaporation device after repurification <210>will be carried out to confirm <11>the removal efficiency of the cosmic ray origin analysis after the maximum reduction of Pb.

项目成果

Directional measurement of anti-neutrinos

反中微子定向测量

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Washio;M.Hashisaka;H.Kamata;T.Fujisawa;K.Muraki;Sachiko Taniguchi;渡辺寛子
• 通讯作者: 渡辺寛子

KamLAND (anti neutrino status)

KamLAND（反中微子状态）

• 发表时间: 2007
• 作者: Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.;吉田 斉;吉田 斉;Itaru Shimizu;KamLAND collaboration;Itaru Shimizu
• 通讯作者: Itaru Shimizu

Search for the Invisible Decay of Neutrons with KamLAND

与 KamLAND 一起寻找中子的无形衰变

• 发表时间: 2006
• 期刊: Phys.Rev.Lett 96
• 作者: A.Suzuki (24/89);K.Inoue (7/89);J.Shirai (22/89);M.Koga (10/89);T.Mitsui (13/89);Y.Kishimoto (8/89);(KamLAND collaboration)
• 通讯作者: (KamLAND collaboration)

Present Status and Future Prospects of KamLAND

KamLAND的现状与未来展望

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Gonen;Y. Cheng;P. Sliz;Y. Hiroaki;Y. Fujiyoshi;S. C. Harrison and T. Walz;Mika Yamaguchi;Y. Kishimoto;I .Shimizu
• 通讯作者: I .Shimizu