江門地下ニュートリノ観測所

江門地下ニュートリノ観測所（こうもんちかニュートリノかんそくじょ、中国語：江门地下中微子实验观测站、英: Jiangmen Underground Neutrino Observatory、略称: JUNO）は中華人民共和国南部の広東省江門市開平市の地下で稼働中の中基線原子炉ニュートリノ実験。ニュートリノ質量階層性を決定し、ポンテコルボ・牧・中川・坂田行列の要素を精密に測定することを目的としている。 多くの先行実験の混合パラメーターの結果に基づいて建設される。 共同体制が2014年7月に組織され、2015年1月10日に起工した。基金は国際機関の共同によって提供される。元々は2023年にデータ取得開始を計画していた、3億7600万アメリカドルのJUNO施設が2025年8月26日に完成し実験を開始した。JUNOは世界最大の透明球形検出器である 。 大亜湾原子炉ニュートリノ実験の後継として計画され、元々は同じ場所に設置される予定であったが、その地域に3つ目の原子炉（陸豊原子力発電所）が建設されることにより、近くの原子炉との距離を一定にする必要がある実験が妨げられることとなった。その代わりに陽江原子力発電所および台山原子力発電所の両方から52.5 kmに位置する、西の場所（江門市開平市金鶏鎮）に移動することとなった 。 検出器 主検出器は20,000トンの直鎖アルキルベンゼン液体シンチレータを格納した直径35.4 m (116 ft)の透明なアクリルガラス球を、ステンレス鋼トラスで支えられたおよそ43,200個の光電子増倍管（17,612個の20インチ (51 cm)大直径管、およびそれらの隙間を埋める25,600個の3インチ (7.6 cm)管）で取り囲み、ミュー粒子ベトーとして追加の2,400個の光電子増倍管と共に水槽に沈めて構成される。2022年時点で、建設は順調である。これを地下700 m (2,300 ft)に設置することでニュートリノを優れたエネルギー分解能で検出できる。表土には270 mの花崗岩の山が含まれ、これによって宇宙線ミュー粒子バックグラウンドが低減される。 原子炉までの距離が（2 km未満の大亜湾の後置検出器と比較して） はるかに長いことにより、この実験はニュートリノ振動をもっと良く識別できるが、検出器が十分な数の原子炉ニュートリノを検出するためにはるかに大きくもっと良い遮蔽を必要とする。 物理 JUNO検出器がニュートリノ振動を測定する主な手法は、およそ53 kmの距離にある2つの原子力発電所から来る反電子ニュートリノ (ν e) を観測することである。検出器に到達することが期待されるニュートリノの数は発電所のプロセスからわかるので、特定のニュートリノフレーバーの不在は遷移プロセスの兆候を与えることができる。 実験の定量的な部分は距離の関数としてニュートリノフレーバー振動を測定する必要がある。原子炉も検出器も全く移動できないので、これは不可能に思えるが、振動の速度はエネルギーによって異なる（詳細はen:Neutrino oscillation#Propagation and interference）。原子炉はあるエネルギーの範囲でニュートリノを放出するので、ある実効距離の範囲で観測できる。 第一目標ではないものの、検出器は大気ニュートリノ、地球ニュートリノおよび超新星からの超新星ニュートリノにも感度がある。 期待される感度 大亜湾およびRENO実験はθ13を測定し大きな非ゼロ値を持つことを特定した。数年後には大亜湾は≈4%、RENOは≈7%の精度で値を測定できる予定である。JUNOはいくつかのニュートリノパラメーターで不確実性を1%未満に改善する予定である。 関連項目 大亜湾原子炉ニュートリノ実験 RENO実験 ダブルショー カムランド NOνA 王貽芳 参考文献 外部リンク Jiangmen Underground Neutrino Observatory ウェブサイト JUNO: Jiangmen Underground Neutrino Observatory 上海交通大学 JUNO INFN T. Adam; et al. (20 September 2015). “JUNO Conceptual Design Report”. arXiv:1508.07166 [physics.ins-det].