KamLANDグループの最新の結果

地球反ニュートリノ検出に関する最初の結果
「カムランドによる地質学的(地球学的)に生成される反ニュートリノの実験的研究」の発表について

2005年7月28日
東北大学大学院理学研究科ニュートリノ科学研究センター


カムランドグループでは、岐阜県飛騨市神岡町にある液体シンチレータ反ニュートリノ/ニュートリノ観測施設(カムランド)を用いて2002年1月よりニュートリノ・反ニュートリノの観測を行っています。 2002年および2004年には原子炉反ニュートリノの振動に関する結果を発表してきました。 このたび、さらに観測データを増やし、地球内部のウランやトリウムの崩壊によって発生する反ニュートリノ(地球反ニュートリノ)を検出することに初めて成功しました。 検出された地球反ニュートリノの数は地球物理のモデルによって予想される値と矛盾していません。 ウランやトリウムの崩壊に伴って発生する放射化熱は 地球内部の動力学の理解、地球形成・進化の理解において基本的な要素とされています。 地球内部の熱源に直接起因する地球反ニュートリノの観測が現実となったことは、従来、地震波解析や隕石解析を用いて行ってきた地球内部の研究に新たな手段を獲得したことになり、「ニュートリノ地球物理」という研究分野が新たに創出されたことを意味します。 この結果はNature誌の7月28日号に掲載されました。 (Nature誌のホームページ)



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逆ベータ崩壊反応事象と擬似事象反ニュートリノ相当粒子のエネルギー分布
黒丸はカムランドで検出された152個の事象のエネルギー分布を表します。 赤線はウランの崩壊による地球反ニュートリノ事象として予測されるエネルギー分布、緑線はトリウムの崩壊による地球反ニュートリノ事象として予測されるエネルギー分布を表します。 地球反ニュートリノ以外の要因による擬似事象として予測されるエネルギー分布(青線、茶線、紫線)を足し合わせた分布が太い黒線です。 予測される地球反ニュートリノ事象と擬似事象のエネルギー分布を足し合わせると細い黒線になります。



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カムランドの観測結果による地球反ニュートリノの検出数の最尤推定法による解析結果
トリウム(Th)とウラン(U)の質量比がTh/U=3.9の場合の地球反ニュートリノの検出数の信頼区間を表します。 地球反ニュートリノの検出数が4.5個から54.2個の範囲にあることを90%の信頼度で確かめました。 グレーの領域は地球物理のモデルを用いて予測される検出数の範囲を示していてカムランドの結果はこれと矛盾していません。


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