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2004.12.09

ニュートリノを写真に撮る?

ニュートリノに質量があることはほぼ確実なこととされていますが、だめ押しでしょうか。

Yahoo!NEWSより「<素粒子物理学>新フィルムで最後の素粒子を探索 名古屋大

基礎物理学の変革を根本から迫る壮大な実験が名古屋大の丹羽公雄教授(素粒子物理学)らの手で始まった。新開発のフィルムで素粒子「タウニュートリノ」の飛跡を捕らえることができれば、宇宙誕生の物語さえ書き換えられるという。日欧11カ国の共同研究が06年スタートするのを前に、実験のカギを握るフィルムが7日、岐阜県土岐市からイタリアへ向けて初出荷された。
1930年にオーストリアのパウリが予測し、1956年にアメリカのライネスが実際に発見した電気をおびていない質量が0に近い粒子がニュートリノです。電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノの3種類のニュートリノありますが、他の粒子との相互作用が弱く物質を素通りするため、観測は非常に困難です。

このニュートリリノは最近の研究で質量があることがほぼ確実なものになりました。これは非常に重大な発見です。素粒子を記述しているいわゆる標準理論といわれているものがニュートリノの質量が0であることを前提としているからです。

ニュートリノが質量を持つとすると、量子状態の混在がありえるため、ニュートリノが電子・ミュー・タウの型の間で変化するニュートリノ振動とよばれる現象が予言されてました。最近の研究でこのニュートリノ振動がとらえられています。これでほぼ質量があることは確実になっています。

今回の研究ではスイス・ジュネーブの陽子加速器から放出された別の素粒子「ミューニュートリノ」を、約730キロ離れたイタリアの国立研究所の地下約1000メートルで観測し、ミューニュートリノが途中でタウニュートリノに変化したことを確認することが目的とのこと。

フィルムは、製造中に宇宙線などで生じた不要な感光を、3日かけて蒸すリフレッシュ処理で消すことができる特殊なもの。富士写真フイルムと共同で開発に4年かかった。土岐市にある核燃料サイクル開発機構・東濃鉱山の坑道内でリフレッシュ処理した後、密封し船便で送られる。1枚のフィルムは縦10センチ、横12.5センチだが、鉛板と交互に56枚ずつ重ねたものを20万個(約1700トン)並べ、巨大な「感光板」としてタウニュートリノの発生を検出する。
ニュートリノを写真に写そうというわけですね。

ニュートリノを観測すれば光では観測不可能な星の中心部を直接研究することが可能になります。日本が世界をリードしている分野です。宇宙生成の謎にどこまでも迫っていってほしいですね。

<参考>「ニュートリノに質量確実−ノーベル賞ねらえるかも」(サイト内リンク)

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