Search for rare decay events of 112Sn by new-generation gamma-ray spectroscopy

利用新一代伽马射线光谱仪寻找 112Sn 的罕见衰变事件

• 批准号: 22K18709
• 负责人: 市村 晃一
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18709/
• 关键词: 極稀事象探索; 超伝導素子; ガンマ線分光; 超電導素子

本研究ではスズをガンマ線吸収体として用い、スズ112の2重電子捕獲反応で生じる微弱なエネルギー吸収を超伝導素子で直接観測する新しい物理探索手法の原理検証を目的とする。2022年度においては、本研究での探索目標であるスズ112の2重電子捕獲反応の雑音事象となるスズ中の放射性不純物量を高純度ゲルマニウム検出器を用いて評価し、有意な鉛210起因のガンマ線とビスマス210に起因する制動放射線の信号が検出された。将来的にはこれら不純物の純化を行う必要があるが、現状ではエネルギー較正や、実験データ取得中の安定性の評価に利用可能であることを確認した。得られた不純物量情報を用いた雑音事象のシミュレーションも進めている。また、KID(Kinetic Inductance Detector)を超伝導素子として用いたガンマ線検出器の研究開発を東北大学ニュートリノ科学研究センターが有する希釈冷凍機を用いて行っている。現在はスズと同族の鉛を吸収体として用いたデータ取得を行っており、検出器応答の安定性やエネルギー分解能などの性能評価を進めている。さらにTES(超伝導転移端温度計)を用いた探索について新たに着目し、スズを吸収体として用いた多画素ガンマ線TES検出器技術をすでに確立している実験グループと共同でTESでの信号データ解析を開始した。これらの研究進捗について研究会で紹介し、期待される2重電子捕獲反応信号スペクトルの評価に必要なエネルギー補正についての議論や将来の研究発展についての活発な議論を行った。

In this study, we explored the principle and purpose of a new physical method for direct measurement of electron capture and electron capture in the 112-fold electron capture system. In 2022, the purpose of this study is to evaluate the use of high-purity radioactive impurities in the detection of lead 210 in the detection of radioactive signals caused by heavy electron capture reactions. The purification of impurities in the future is necessary, and the present situation is confirmed by the evaluation of stability in the acquisition of impurities. Get impure material information and use it to create images. KID(Kinetic Inductance Detector) is a super conductor and has been used in the research and development of line detector at Tohoku University. Now, the absorption of lead in the same family can be improved by improving the stability of the detector. The TES(Transducted Terminal Thermometer) is used to explore new ways to detect and absorb the TES. The TES detector technology is used to establish the TES signal analysis. This research progress will be introduced and expected in the 2nd heavy electron capture reflection signal selection, evaluation, necessary correction, discussion and future research development.

项目成果

二重ベータ崩壊実験の現状と将来実験について

双β衰变实验的现状和未来的实验

• 发表时间: 2023
• 作者: Mohamad Zulfakri;Ishidoshiro Koji;Kishimoto Yasuhiro;Mima Satoru;Taino Tohru;Hosokawa Keishi;Nakamura Kosuke;Eizuka Minori;Ito Ryota;Kawamura Hiroki;石徹白晃治;市村晃一
• 通讯作者: 市村晃一