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

基本信息

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

项目摘要

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。

在Kamland实验中，其目的是观察到低能太阳中微子，除了过去的反应堆和全局抗神经内膜观测。在太阳内的核融合反应中，一系列称为PP链的反应和一系列称为CNO循环的反应称为CNO循环，其中碳，氮和氧气的核以催化方式起作用。在这项研究中，到目前为止尚未观察到的CNO循环中的中微子的精度很高，旨在验证太阳能模型中太阳能模型的重量。为了观察CNO太阳中微子，有必要减少3位以上Pb的数量，这是当前约40mbq/m^3的最大背景源，目前约为3位数字。蒸馏方法用于纯化液体闪烁体的纯化，但已证实可以在小型实验装置中减少PB大约4位数字。 2006年，使用上一个财政年度建造的蒸馏装置纯化了Kamland探测器的液体闪烁体。但是，发现在一个循环中仅获得了约1/4的去除，以^<210> pb。与预测相比，去除率较低的原因之一是纯化后的液体闪烁体和在循环过程中将检测器混合在检测器中。但是，混合物发生之前的去除率约为两个数字，因此蒸馏装置本身存在问题。因此，我们计划重塑蒸馏装置本身，以提高^<210> pb的去除性能。这种重塑允许控制与小实验设备相同的蒸馏，以便能够获得降低水平。另外，引入了用于防止循环中液体闪烁体混合的温度控制热交换器。将来，将进行重新验证，并在重塑后评估蒸馏装置的性能，以及宇宙线起源的分析去除效率，这将是降低^<210> pb，PB，PB的最大背景。被确认。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Directional measurement of anti-neutrinos

反中微子定向测量

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
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）

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Phys.Rev.Lett 96
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
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