ニュートリノ質量の起源解明に向けた混合角θ２３の精密測定

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T2K実験は茨城県にあるJ-PARCから岐阜県のスーパーカミオカンデへとニュートリノを飛ばすことで、ニュートリノ振動の精密測定をしている実験である。T2K実験ではニュートリノと原子核との反応の不定性が系統誤差の大きな要因となっている。そこで本研究は、原子核乾板という非常に位置分解能の高い検出器を用いて水標的でのニュートリノ反応の精密測定を行い、ニュートリノ反応由来の不定性を削減することを目的とするNINJA実験を行なっている。NINJA実験では2017年10月から2018年5月にかけ、約4kgの水標的に反ニュートリノビームを照射するパイロット実験を行なった。2019年度はパイロット実験によって観測された86事象の水標的ニュートリノ反応の詳細な解析を行い、荷電粒子の多重度や角度、運動量分布を測定した。なかでもニュートリノ反応によって生成される低運動量の陽子は既存の検出器では測定が非常に困難であり、今回我々は世界で初めて、200MeV/cまでの低い運動量領域で水標的ニュートリノ反応からの陽子の測定に成功した。今回の測定では統計が限られているものの、200MeV/cまでの領域においても現在のニュートリノ反応モデルが実験結果をよく再現していることを確認することができた。これらの結果は論文として2020年夏ごろに投稿される予定である。また、今回のパイロット実験で確立された手法を用いることで、2019年から2020年にかけて取得した20倍以上の大統計のデータ解析が行われる予定である。