中性子同時計測による超新星背景ニュートリノの探索

通过同步中子测量寻找超新星背景中微子

• 批准号: 18J00049
• 负责人: 伊藤 慎太郎
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J00049/
• 关键词: 超新星背景ニュートリノ

現在の宇宙はビッグバンによって生まれ、その際水素やヘリウムなどの軽い元素のみ生成された。その後、大質量星への進化を経て、超新星爆発によって様々な元素が合成されたと考えられているが、詳細はまだ分かっていない。この宇宙初期から起きてきた超新星爆発により生成された超新星背景ニュートリノは現在も宇宙を漂っている。この超新星背景ニュートリノのエネルギースペクトラムは超新星爆発の頻度、つまり星の質量や地球からの距離等に依存する。よって、これを捉えることができれば、星や銀河の形成、宇宙の質量分布等の宇宙誕生から現在までの恒星の進化の歴史の理解が劇的に進む。しかし、過去にスーパーカミオカンデにて超新星背景ニュートリノの探索実験が行われたが、発見には至らなかった。超新星背景ニュートリノは強度が弱く、これを観測するにはバックグラウンドを大幅に減らし、検出効率を上げ、かつ探索可能なエネルギー領域を広げる必要があると結論づけられた。そこで、スーパーカミオカンデにガドリニウムを溶解させて中性子を捉える機能を付加させることで、これらの問題点を全て解決して、世界初の超新星背景ニュートリノの観測を目指したSK-Gd実験が計画された。具体的に、0.2%の硫酸ガドリニウム(ガドリニウムで約0.1%) を溶解させることで、約90%の中性子捕獲効率が得られる。本研究では、まずは目標よりも1桁濃度の低い0.02%まで硫酸ガドリニウムを溶解させ、その後検出器が安定化したら徐々に濃度を上げていき、目標の0.2%まで溶解させる。そして、未発見の超新星背景ニュートリノの観測を目指す。2020年度は、ついに0.02%の濃度で硫酸ガドリニウムを溶解させることに成功した。今後はデータ収集を行い、初の超新星背景ニュートリノの観測を目指す。

The present universe is being created in the universe, and all the elements of water and light are being created. The evolution of massive stars, supernova explosions, and the synthesis of elements This is the beginning of the universe, the beginning of the universe, the universe, the beginning of the universe, the beginning of the universe, the universe, the beginning of the universe, the beginning of the universe, the universe, the beginning of the universe The supernova background depends on the frequency of supernova explosions, the mass of the star, and the distance from the earth. The formation of stars and galaxies, the mass distribution of the universe, etc., have greatly advanced the understanding of the evolution of stars. In the past, the supernova background was discovered. Supernova background is weak in intensity, weak in detection, and weak in detection. The first supernova background in the world was detected by the SK-Gd project. Specific, 0.2% sulfuric acid solution (about 0.1%), about 90% neutral ion capture efficiency. In this study, the concentration of sulfuric acid was dissolved at a low concentration of 0.02% and the concentration of sulfuric acid was stabilized at a high concentration of 0.2% for the purpose of this study. The background of undetected supernovae is indicated by the detection of the supernovae. In 2020, the concentration of sulfuric acid was 0.02%. In the future, the collection of stars, the initial supernova background, and the detection of stars

项目成果

SK-Gdプロジェクト: SK-Gdの準備状況と将来計画

SK-Gd项目：SK-Gd准备状况和未来计划

• 发表时间: 2018
• 作者: Ito S;Ichimura K;Takaku Y;Abe K;Ikeda M;Kishimoto Y;Shintaro Ito;伊藤慎太郎
• 通讯作者: 伊藤慎太郎

Development of the measurement of radium using a germanium detector with molecular recognition resin

开发使用带有分子识别树脂的锗探测器测量镭

• DOI: 10.1093/ptep/pty096
• 发表时间: 2018
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Ito S;Ichimura K;Takaku Y;Abe K;Ikeda M;Kishimoto Y
• 通讯作者: Kishimoto Y

Current status and future prospect of Super-Kamiokande

超级神冈的现状及未来展望

• 发表时间: 2018
• 作者: S. Ito;Y. Takaku;M. Ikeda;Y. Kishimoto;H. Sekiya;H. Sekiya;L. Labarga;Y. Zhang et al. (Super-Kamiokande Collaboration);M. Nakahata for the Super-Kamiokande collaboration;T. Mori;M. Nakahata;P. Fernandez;H. Sekiya;H. Sekiya;Y. Nakajima;M. Vagins;L. Marti;Y. Koshio;L. Marti;G. Pronost;H. Sekiya;Y. Nakajima;L. Marti;M. Vagins;A. Goldsack;M. Nakahata;M. Nakahata;M. Nakahata;M. Ikeda;M. Vagins;M. Vagins;H. Sekiya;S. Ito;G. Pronost;T. Okada;Y. Koshio;C. Xu;M. Vagins;中畑雅行;伊藤慎太郎;G. Pronost;岡田健;C. Simpson;M. Vagins;M. Nakahata;M. Vagins;Y. Nakano;L. Labarga;C. Simpson;G. Pronost;C. Simpson;Y. Koshio;M. Vagins;M. Ikeda;G. Pronost;C. Simpson;S. Ito
• 通讯作者: S. Ito