198■研究紹介

KamLAND-Zen 実験
東北大学ニュートリノ科学研究センター

丸 藤

祐 仁

gando@awa.tohoku.ac.jp

井 上

邦 雄

inoue@awa.tohoku.ac.jp

2011 年 10 月 31 日

1 ニュートリノレス二重 b 崩壊性質であるにもかかわらず，これまで確実な証拠は得られ

1.1 背景ていなかった。マヨラナ性を調べるためには，たとえば電ニュートリノ振動研究の進展により，ニュートリノ質量子ニュートリノを打ち込んで，反電子ニュートリノの反応

構造の理解は大きく進んだ。カムランド実験も原子炉反が発生するかを調べればいいのだが，この場合もともとニュー2という質量の 2 乗差のニュートリノ振動の測定により Dm21

トリノの断面積が小さい上にたった 1/2(m /E )2 ほどの確率パラメータを 2.6 % という高精度で測定しており，ニュート

しかない逆向きの回転による反応を調べなければならない。

リノ振動研究に大きく貢献している。ニュートリノ振動現

しかし，うまい手法があって，二重 b 崩壊を起こす特別な

象はニュートリノが質量を持つということの決定的な証拠

原子核を選べば(図 1 左)，原子核内という非常に小さい空であり，ニュートリノ質量を 0 と仮定している標準理論を間に 2 つのニュートリノを同時に生み出すことができる。

越えた枠組みを必要とする。同時に宇宙論や b 崩壊の研究

マヨラナ性があるなら，この 2 つのニュートリノが対消滅から来る質量の上限は，他のクォークやレプトンと比べてすることも可能である(図 1 右)。対消滅の頻度は，ニューニュートリノが桁違いに軽いことを示しており，ニュート「ニュートリトリノの有効質量の 2 乗に比例することから，

リノが質量を持ちしかも特別軽いという二重の問題を突き

ノレス二重 b 崩壊（以下 0n 2b ）」を発見すればニュートリ

つけている。一方で，これまで左巻きのニュートリノと右ノのマヨラナ性を証明でき，その頻度からニュートリノの巻きの反ニュートリノしか発見されていないという状況に絶対質量を知ることができる。今のところはこれがマヨラ

あって，有限の質量の存在は，右巻きのニュートリノや左ナ性を探る唯一現実的な手法である。ちなみに，マヨラナ

巻きの反ニュートリノという状態に対して 2 つの選択肢を質量でなくても標準理論を越えた物理で 0n 2b を引き起こす与える。ディラックかマヨラナかである。ニュートリノがことは可能であるが，幸いにもそのようなファイマンダイ

ディラック粒子であるなら，右巻きのニュートリノは左巻

アグラムに外線をいくつか加えてやるとマヨラナ質量を作きのニュートリノと同質量であり，相互作用が弱いため未るダイアグラムに書き換えることができる。すなわち 0n 2bだ発見されていないということになる。一方，マヨラナ粒の発見はマヨラナ性の証明とできることがわかっている[1]。

子であるならば，右巻きのニュートリノは実は右巻きの反ニュートリノであり，すなわちニュートリノと反ニュート
リノは同じものということになる。こちらを選んだ場合自由度として右巻きのニュートリノを別個に定義することができ，たとえば大統一スケールに近い非常に重い質量を与えることも可能である。このような大質量のニュートリノ
の導入は，シーソー模型を通して軽いニュートリノ質量を説明することができる。同時に，ニュートリノのマヨラナ
性はビッグバン以降の宇宙に物質を生き残らせるために必要なバリオン数とレプトン数の差 (B - L) の破れを明に含ん

図 1 二重 b 崩壊核のエネルギー順位(左)と二重 b 崩壊のファイ
ンマンダイアグラム(右)でおり，シーソー模型で導入した重いニュートリノの崩壊
を通して，宇宙にバリオン数を生成するレプトジェネシス
理論が有力な理論のひとつとして議論されている。
ニュートリノのマヨラナ性というものが，宇宙･素粒子の大問題である「軽いニュートリノ質量」および「宇宙物質優勢」という 2 つの謎に対して知見を与える非常に重要な

その物理的重要性に動機づけられた精力的な探索にもかかわらず確実な証拠はこれまで得られていない。唯一 76 Ge を使った測定で 320 meV 程度の質量で 6s 以上の信号を得たと指摘するもの[2](ここでは KKDC クレイムとよぶことにする)がある。しかし KKDC クレイムは，疑わしいバックグ
ラウンドの候補があることやその信号の振る舞いに多くの199疑念が残されており，検証が待たれる。一方，これまではどの程度の有効質量を目標に実験装置を設計すればよいかという明確な指針がなかったが，ニュートリノ振動の研究
から，質量階層構造として，3 種類が同程度に重い縮退構
造 ( 60 meV 以 上 ) ， 2 つ が 相 対 的 に 重 い 逆 階 層 構 造(20 meV  60 meV), 1 つが重い標準階層構造（ 20 meV 以下）の 3 種類の階層構造が考えられるようになり，明確な目標設定が可能となった。現在の主要なプロジェクトは KKDC
クレイムにとどまらず，まずは縮退構造をカバーし，なお
かつ逆階層構造に感度を持つ拡張性を設計の基本としている。軽い有効質量にまで感度を持つためには二重 b 崩壊核も大量に必要となる。 1026-28 年の寿命を探索するには，これまで 10 kg 程度だった質量を 100 kg  1000 kg に増やす必図2

KamLAND-Zen 検出器の概略図の液体シンチレータと揃える。ミニバルーンに負荷をかけ要がある。

ないように密度も揃える必要がある。
詳細は後で述べるが，

1.2 カムランド禅

ミニバルーンが放射性物質を含んでいては元も子もないの

大量の物質を使って希な現象を探るというのは陽子崩壊で，純度の高いものを薄くして物質量を減らすとともに，探索やニュートリノ検出と似通ったものであるが，二重 b 崩Bi-Po の同時計測がある程度成立するように a 線が出てく

壊の Q 値が 4.3 MeV 以下であることも考えると，さらに極るほど薄いものが望ましい。当然薄いバルーンは製造も導低放射能環境という特性が必要となる。反ニュートリノ観

入もすべて難しくなるが，その困難も後で述べる。また，10 C測で成果をあげてきたカムランドは，1000 トンの液体シン対策は新たな電子回路を開発・導入することでも行っていチレータを有した極低放射能環境を実現しており，0n 2b 探る。 10 C が生成するときに 90 % 以上の高い確率で中性子も索にうってつけの環境と考えられる。その特性を活かすた生成されるので，ミューオン・中性子・ 10 C の 3 重同時計

めには，不要な構造物を導入しないで済むようにする必要測で識別するために 1 GHz のフラッシュ ADC を用いたデッがあるが，キセノン 136 は液体シンチレータに可溶 (3 wt%)

ドタイムフリー電子回路(MoGURA)が稼働している。

であり，遠心分離による濃縮や純化の手法が確立している

プロジェクトは 2 段階に進めることにした。いち早く縮という特徴がある。キセノン 136 の Q 値は 2.476 MeV であ退構造をカバーし，最終的に逆階層構造をカバーする。縮るが，Q 値の高い放射性物質としてしばしば問題になる 214 Bi

退構造をカバーする感度を 2 年程度で達成するには 400 kgや 212 Bi は Po との遅延同時計測で除去できること，カムラのキセノンが必要となるが，光量はカムランド程度で良い

ンドを巨大なアクティブシールドと考えるならば， 208 Tl はことがシミュレーションで判明していた。設計時点では 2n 2b2.615 MeV と 0.583 MeV の g 線に加え b 線も放出されエネの半減期は 1022 年以上と非常に長く，その分エネルギー分

ルギーが問題にならないくらい高くなることから，非常に解能に対する要求も緩かった。EXO 実験が 2n 2b の半減期素性が良いことが予想される。次に考察すべきバックグラ

としてこれまでの実験的制限と 5 倍も食い違う 2.11´1021 年

10

ウンドは宇宙線の原子核破砕反応による C や太陽ニューの半減期を報告[3]した時はびっくりしたが，比較的影響はトリノ事象，通常の二重 b 崩壊 (2n 2b ) ということになる。

小さく，縮退構造をカバーするのに 3  4 年かかるという前の 2 つは体積に比例するものなので，S/N 比を高めるた

2 年なら 80 meV 程度の感度になると見積もっ程度で済んだ。

めには，同位体濃縮したキセノン 136 をできるだけ高濃度ているが，エネルギー分解能向上に対する要求が高まったで溶かすことが有効である。一方，2n 2b からのバックグラ

ことは間違いない。

ウンドを低減するにはエネルギー分解能を高めるほかない

このプロジェクトを KamLAND-Zen と命名した。Zeroが，キセノン導入部分の発光量だけを増加させてしまって

neutrino double beta decay search を意味しているが，カムは，ミニバルーンすぐ外でも反応した 208 Tl のバックグラウ
ンドが低いエネルギーに見えてしまいせっかくの素性の良さをそいでしまうことになる。

ランドのその後という意味の then とも，Xenon とも響
きが近いので選んだ。ニュートリノ検出器でニュートリノ
がでないことを探るという雰囲気も込

このような考察のもと，ミニバルーン内に，自然存在比
8.9 % のキセノン 136 を 90 % 以上に同位体濃縮し液体シン

めて，日本語では「カムランド禅」とチレータに可能なだけ溶かして導入するという手法を選んだ(図 2)。発光量はキセノンを溶かした状態でカムランドがはやっておりロゴに禅の文字を入れ名乗ることにした。最近欧米では漢字たところグループ内ではなかなか好評

200である。観測は 9 月に始まり良質なデータが蓄積されてい逆階層構造の半ば程度に相当する 30  40 meV の感度を達るが，ここではデータについては触れないので，近いうち成できると見積もっている。

に発表されるであろう論文に期待して欲しい。

1.3 将来計画
是非将来のことも紹介させて欲しい。光量を増加させるには，先に述べた理由でカムランドの液体シンチレータの光量も増やす必要がある。これは大規模な作業になるので，ついでに光電子増倍管に集光のためのウィンストンコーン
も取り付けることを計画している(図 3)。液体シンチレー
タを標準的な光量のものにするのと合わせて 2.5 倍の光量増加が見込まれ， 2n 2b の影響を 10 分の 1 以下にできる。

以上，大まかな計画を述べたが，以下では KamLAND-Zen
稼働までの開発や作業を紹介しようと思う。

2 液体シンチレータ
KamLAND-Zen 計画が始まるにあたって，最初に検討しなければならなかったのは液体シンチレータとミニバルーンの開発である。これらは相互に条件を制限しあうが，まずは KamLAND-Zen 用液体シンチレータから紹介したい。

2.1 キセノン溶解液体シンチレータ(Xe-LS)

同時に上部導入口を拡大することで，各種の機器を導入でカムランド内部に沈めるミニバルーンは，前述したよう

きるようにするつもりである。0n 2b が発見されたなら，高に薄いフィルムで作成するため大きな力がかかると破れて統計だけでなく各種の原子核でも測定することが重要であしまう恐れがある。そのため，ミニバルーンの内側と外側る。原子核行列要素の不定性の低減にとどまらず背景となでほぼ同じ密度差にする必要があり，その最大値は 0.1 %,る物理を探る上でも有効と考えられる。また，NaI を沈め吊り紐とミニバルーン本体にかかる全重量で約 13 kg と見積て暗黒物質探索のようなことも可能になると期待している。

もっている。しかしカムランドで使用している液体シンチ

こ の 計 画 を KamLAND2-Zen と 呼 ん で い る が ，レータにキセノンを溶解すると密度が大きくなり，この密KamLAND2-Zen では， 1000 kg の同位体濃縮キセノンを用

度差を相殺するために液体シンチレータを構成しているプ

い約 1.8 気圧の圧力(深さ 10 m ある)で溶かすことで，濃度

ソイドクメン (20 %) とドデカン (80 %) の比率を変えようとを高めて体積に比例するバックグラウンドを低減すること

すると発光量が落ちる。そしてミニバルーン内外で発光量を考えており，逆階層構造をカバーする 20 meV 程度の感度が異なると見かけ上のエネルギーの不一致が起こり，バッを見込む。

クグラウンドの見積もりなどが困難になることからアクティ
ブシールドとしての性能が落ちる。以上より，キセノンが溶け，密度差がなく，発光量も同じシンチレータを開発する必要があった。
地道な開発研究の結果，ドデカン(N12)の代わりにデカン(N10)を使用することでプソイドクメン 18 % を確保した
ままキセノン溶解後の密度変化を抑え，キセノン溶解時に発生する約 10 % の発光量の減少は発光材である PPO の量を 2.7 g/ に増やすことで対処した。なお，このキセノン溶
解液体シンチレーター(Xe-LS)のキセノン溶解度は 3.1 wt%

図 3 KamLAND2-Zen(左)とウィンストンコーン型反射板を取り付けた光電子増倍管(右)の概略図である。また，この液体シンチレータについては透過率の測定や長期の使用に耐えられるかどうかなどの確認もすべて行われている。

並行してさらに挑戦的な開発も行っており，ミニバルー
ンのフィルムがシンチレーション光を発するようにし，BiPo

2.2

Xe-LS 用液体シンチレータの純化の識別効率を大幅に上げる開発や，イメージング技術を用

カムランドの低放射能環境は，液体シンチレータの純化

いたマルチバーテックスの識別による 10 C や g 線由来のバッによって達成されている。KamLAND-Zen で使用するプソ

クグラウンドの大幅な低減を図る開発も行っている。これ

イドクメン・デカン・PPO も同様に，すべてカムランドでらを組み合わせれば標準階層構造に切り込むことも夢では保持している蒸留装置を用いて純化され，ウラン・トリウ

ない。これらの改良案のうち，高圧で溶かすことでキセノ

ム・カリウム・鉛・希ガスなどが除去されている。その後ンの濃度を高める工夫はコスト対効果が高いため，それぞれを混合して液体シンチレータを作成，さらに窒素

KamLAND2-Zen に移行する前の中間段階として 800 kg のパージ塔を用いてラドン・クリプトン・アルゴンなどの希キセノンを溶かしたフェーズを考えており，現在手持ちのガスを除去した後，キセノン溶解液体シンチレータ作成の450 kg からさらに調達を進めている。このフェーズでは，ためにキセノン溶解・回収装置(キセノン装置)に送られる。

201

2.3

Xe-LS の作成

Xe-LS は，液体シンチレータにキセノンをバブリングで溶かし込むことで作成する。図 4 はキセノン装置の概略を表すが，液体シンチレータへのキセノン導入，およびキセ
ノン溶解液体シンチレータからのキセノン回収が行えるよ
うになっている。また，ミニバルーンへの送液・排液のコントロールも行い，送液密度の精度は 0.005  0.01 % まで確
認可能となっている。

図 5 ミニバルーンのデザイン
24 枚のフィルムを組み合わせた球形部は，コーン部を通して直管部へと接続される。有効体積から十分離れた箇所からはナイロン製のコルゲート管が使用され，十分な強度を保っている。
図 4 キセノン装置の概略図
Reservoir tank に保持されたキセノンガスは，Main tank に送られて液体シンチレータをバブリングする。一方，キセノンガスを液体シンチレータから取り出す時には，真空脱気とヘリウムによるバブリングによってガスが抽出され，LS trap で揮発した液体シンチレータを，Xe trap の液体窒素温度によってキセノンガスを凝固して回収する。Sub tank と Control tank は最終的に送り出す液体
シンチレータの密度調整などに使用される。この装置での Xe-LSのキセノンガス濃度は，元々のガス重量の差，タンク圧力，Xe-LSの密度の測定から 3 重のチェックが行われ，回収時の欠損量についても 0.01 %  0.001 % (ヘリウム量に依存する)となっている。

3.2 ミニバルーン本体
直管部から球形のミニバルーンへの接続は，ラッパ型のコーン部を用意し，出来るだけ力が集中することのないよ
うにしている。球形部分は使用するフィルムの幅の制限により 24 枚の舟形のフィルムをつなぎ合わせて作成し，南極部分については 24 角形のシートを用意して舟形部分と接続している。コーン部と南極部を用意したのは，溶着不良の原因となる複数枚同時の溶着，フィルムの熱変化の原因となる複数回の溶着を避けるとともに，点ではなく線での溶

3 ミニバルーン

着をおこなうためである。

ミニバルーンの基本デザインは図 5 のように各部分に分

カムランド内部でのミニバルーンは 12 本の吊り紐によっかれており，上からコルゲート管，接続管，ミニバルーンて支えられ，基本的には直管部に重量がかかることがない本体である直管部・コーン部・バルーン部，そしてこれらように考えられている。この吊り紐はミニバルーンからはを吊っている紐となっている。それぞれについて紹介して分かれており，荷重の偏りによってミニバルーンフィルム

いきたい。

を引っ張ったりしないようになっている。特に心配したの

3.1 接続管
ミニバルーン最上部のナイロン製コルゲート管(フレキ管)
は，空間的な制限によりインストール時に曲げる必要があるため使用されている。また，液面との境目で内外の圧力差に耐えるのに十分な強度を持ち，ミニバルーンの吊り紐の方向を変えるガイドリングなどが取り付けられている。
しかし重量としては大きいため，放射性不純物の観点から
有効体積付近まで使用することは出来ない。そこでフィル
ムで作成した直管部 1.5 m が接続され，ここからミニバルー
ン本体となる。

がインストール後の送液時に部分的な紐の位置の偏りが起きた場合であり，この場合，紐だけでなく本体へダメージを与えかねない。しかし多少紐がずれても上部で長さを調整すれば安定するという判断のもと，本体と紐は切り離すことにしている。
ミニバルーンのデザインは以上であるが，コーン部の導入以外基本的なデザインは検討を始めた当初から大きくは変わっていない。一方，使用するフィルムや吊り紐についてはプロジェクト開始時から様々な検討と開発研究が行われたため，少し詳しく紹介したい。

202

3.3 フィルムに求められる条件

そこで，ためしに直径 80 cm の 1/4 スケールバルーンを製

現在のカムランドバルーンの経験から，エバール１とナイ作してみたところ，そもそも製作段階で裂けやすく，バルー

ロンフィルム(ナイロン 6)が使用可能ということは当初かンになってからも手触りがパリパリしており，壊れやすい

ら分かっていた２。しかしカムランドバルーン用フィルムはことは一目で判断出来るものであった。結局このバルーン

上記 2 種類のフィルムを接着剤でラミネートした 135mm のは次から次へと穴が開き，水を使ったテストに使用するこ5 層膜であり，放射性不純物の観点などからそのまま使用とも出来ずにお蔵入りとなった。ちなみに，バルーンを溶することは出来ない。また，放射性不純物が含まれていた

着してくれた職人さんはもうこのフィルムでの製作は勘弁としても解析的に除去できる可能性を残したいなどの観点してほしいと言っていたそうである。

から(図 6)，今回必要とされた条件は以下の 7 つである。

3.4 ナイロンフィルム

 強度が十分であること

エバールが使用できないとなれば残るのはナイロンとな 光透過率が 95 % 以上

るが，そもそもナイロンは接着剤を使用せずに熱溶着する

 キセノンガスが透過しないことのが難しいという欠点を抱えていた。フィルムの会社に溶 放射能含有率がウラン・トリウムで 10-12 g/g 程度以下で着する方法を問い合わせてみると，そもそもナイロン単層あること膜で使用することはほとんどなく，他の素材との多層膜に-11 カリウム 40 の含有量が 10g/g (通常のカリウムで約-710 g/g )以下
 Tag1 の観点から 25mm 以下の厚さ
 放射性不純物を出来るだけ混入しないように，接着剤を使用せず溶着で製作可能であることした後で融点の低い素材のほうで溶着するのが通常の使い方のため，ナイロン単層については分からないというのが多数であった。とはいっても，多数の小さなペレットから一度溶解して一枚のフィルムになっているからには方法はあるはずと思っていたところ，バルーンの製作を依頼していた会社からナイロンを溶着出来る機械があるらしいと連絡があった。何度か視察してもらったところ，ナイロンの融点である 225 度以上を設定できる溶着機械を特注すれば溶着できそうとのことで，機械の開発から技術の確立まで進めてもらえることになった。
ナイロンフィルムのもう一つの問題である放射性不純物であるが，各社のサンプルを取り寄せてもまったく要求に満たないため市販品を使用するのは不可能と判断し，特注

図 6 フィルム中バックグラウンドの除去方法
Bi 系列の放射性不純物が含まれていた場合， Tag 1, Tag 2 によって解析的な除去が可能となる。しかし Tag 1 については後発信
号の a 線がフィルム外へ透過する必要があり， 25 mm 以下の厚さの場合， 50 % 以上のバックグラウンドが除去可能となる。また，
Tag 2 については 1 時間程度の時間幅での遅延同時計測となること
から，他の放射性不純物含有量が十分に低い必要がある。
214

まず低バックグラウンド実験の要である各素材の放射性
不純物量はどうなのかと分析してみると，エバールはカリウムが多い，ナイロンはウラン・トリウムが要求に満たないということが判明した。カリウム 40 は Tag 2 が使用可能かという観点から重要になるのに対し，ウラン・トリウムは直接信号領域のバックグラウンドになるためより要求が厳しい。一方でエバールはガスバリア性に優れるため，この時点での第一候補はエバールフィルム単層膜となった。

品を作成してもらえるかの検討が始まった。通常ナイロン
フィルムは食品や医療向けとして使用するために，加工しやすさや破れにくさ，効率的に生産出来るかなどに主眼を置いて開発されているが，放射性不純物という概念は当然ない。そこで加工のどの段階で放射性不純物が混入するのか判断するために，各社のナイロン素材であるペレットを集めるところから始まった。
一言でペレットといっても各社それぞれの特徴があり，同じ会社でも何かを入れる・入れないで違いがある。おおまかに分類すると，ただのナイロン素材，有機滑材を入れたナイロン素材，有機滑材と無機滑材を入れたナイロン素材，これらに各社独自の充填剤を入れた素材となる。それ
ぞれの素材を集めて分析してみると，フィルム表面に凹凸を付けることでロールにフィルムを巻きつけやすくし，表面をすべすべにするために充填する無機滑材が主要な放射１エバールというと馴染みがないように思われるが，ガスバリア性が高いフィルムとして知られ，EVOH という表記で香料の入っている化粧品のチューブなどに使われている。
２ 他にテフロンフィルムについても検討したが，伸びやすいなどの特性があり，今回の検討からは外してある。

性不純物元であることが判明した。メーカーに無機滑材は
どのようなものか聞いてみると「石ころのようなもの」と返答があるくらいで，それならウラン・トリウムが含まれていても納得できるというようなものであった。

203
ナイロンを選定するために分析を行ったウラン・トリウ

いうものの，KamLAND-Zen で要求されるレベルにはほぼ

ム・カリウムの，ナイロンペレットの含有量は表 1 の通り達していると考えられたため，「東洋紡(A 社)」を使用するとなっている。取り寄せたペレットは国内外複数社にわたことで計画を進めることにした。

り，公表の確認が取れていないため名前は伏せてある(下線は KamLAND-Zen で使用したものを表している)。
-12

表 1 ナイロン原料の放射性不純物濃度( 10 g/g )カリウムについては，表の数値からカリウム 40 の自然存在比
0.0117 % を元に検討をおこなった。

次に無機滑材の入っていないフィルムがバルーンを製作するうえで問題があるか確認する必要がある。

KamLAND-Zen で使用するフィルムは，二軸延伸のナイロ
ンフィルムという，溶かしたペレットをフィルム状にした
後，縦・横それぞれに延伸し，分子構造を揃えて強化して

ウラン

トリウム

カリウム

いるものである。そのため引っ張っても伸びず，測定した

A 社(台湾)0.6

1.1

1.3´104

破断強度は 4.9 kgf/cm である。この数値は，ミニバルーン

B 社(日本)< 0.1< 0. 1

2.5´103を製作した時に内外の密度差が約 6 % まで耐えられるもの

C 社(ドイツ)

0.8

< 0.1

6.0´103

D 社(オランダ)

1.0

15.0

1.5´103

コントロールする我々の装置では十分な強度である４。そのE 社(無機滑材あり)

6.8´103

3.2´104

2.6´106

他納品されたフィルムを確認してみると，無機滑材がない

E 社(無機滑材なし)

86

5.0´102< 1.0´105

ため滑りにくく，張り付きやすいというデメリットがある

F 社(無機滑材あり)

1.2´102

2.7 ´102< 1.0´105

F 社(無機滑材なし)<5<5< 1.0´105

ペレット会社

次に，ペレットからフィルムを製造する過程で放射性不純物が入っていないか確認する必要がある。フィルムの製であり，0.01 % の精度を保ち，最大 0.1 % 程度の密度差までものの，強度など基本的な物性については通常品と変わりないことが確認された。むしろ液体シンチレータ中のフィルム透過率は，光電子増倍管にもっとも感度のある波長
400 nm で 99.4 %  0.3 % という通常品よりも非常に優れたものであった。

造については，東洋紡績株式会社のご協力により，テスト

最後に液体シンチレータ中のキセノンガスが，フィルムプラントを使用した特注品として製作していただいた。製を透過するかどうかを確認する必要がある。キセノンガス品になったフィルムの分析結果は表 2 の通りである。

を溶解した液体シンチレータと溶解していない液体シンチ
レータをフィルムで遮断し，長期間放置しガス透過率測定

表 2 ナイロンフィルムの放射性不純物濃度( 10-12 g/g )カッコ内は表 1 のペレット会社を示し，「洗浄後」は分析会社による超純水洗浄を行ったサンプルを示す。

会社(ペレット会社)

ウラン

トリウム

カリウム

東洋紡(A 社，洗浄前)

911< 1.0´105

東洋紡(A 社，洗浄後)

2

3

2´104

東洋紡(B 社，洗浄前)20

28< 1.0´105

東洋紡市販品

24420< 1.0´105

G 社市販品150

590

1.2´106

表 2 を見ると，より低バックグラウンドのペレットを使用したものがフィルムでも低バックグラウンドというわけを行ったところ，通常の液体シンチレータ側のキセノン含有率は感度以下となり，ミニバルーンに換算した場合でも5 年間のキセノン損失量は 1.3 kg 以下と見積もられている。

3.5 吊り紐フィルムが選定できたのはいいものの，ミニバルーンを吊るための紐も考えなければならない。KamLAND 実験開
始前に，現在の KamLAND バルーン用ロープ選定のために各紐の放射性不純物量一覧を作成してあるが，この表を見ても KamLAND-Zen で使用可能なものは見当たらないため，
紐についても開発する必要があった。

ではない。これについては装置の洗浄方法や洗浄に使用し最初に，フィルムを製作してもらう前述の会社に不純物た溶剤などの分析も含めて調査したが，現在のところ理由を含まないナイロン紐の作成が可能か問い合わせた。しかは判明していない。筆者は，「東洋紡(B 社)」を作成したのし紐の組みやすさを考えているため，素材の段階から潤滑が冬であったため，フィルムを流している間に静電気で環剤が入っていること，糸から紐を組む時には潤滑剤がさら境中の埃を巻き込んだのではないかと疑っている。テストに必要となるため，低バックグラウンドのものは不可能とプラントといっても巨大な工場をクリーン化するのは不可能であるため，湿度の高くなる春にもう一度作成してもらう依頼をしていたのだが，東日本大震災の影響で，残念ながらもう一度作成していただくことは叶わなかった３。とは３

震災後，操業停止した東日本の工場生産分を補うため，このテ
ストプラントでは製品用プラントと同様に 24 時間体制でおにぎりなど被災地に送る食料品のラッピング用フィルムを作成していたそうである。
４ といいつつ，
実は自明ではない。高分子素材で作成した風船は，その曲率の変化点と溶着の偏りから応力集中が起きる可能性があり，理想値まで耐えることは難しい。一方でカムランド建設時に何度か行っているバルーン破壊試験より，理想値の 1/10 の力で破壊が起きたことはないため，今回は 10 倍の余裕を見て一応の基準としている。

204の回答であった。その他バックグラウンドの観点と液体シ(4) バルーン挿入時の破損などをあらかじめ調べるため，挿ンチレータに耐える素材を同時に兼ね備える素材は見つか

入直後はキセノンを溶解していない液体シンチレータ(ダらなかったため，バルーンに接する箇所だけナイロンフィ

ミー液シン)を送液して測定を行う。その後，キセノン

ルムからベルトを作成し，吊り紐の一部とすることにした。

を溶解した液体シンチレータと入れ替える。

(5) (4)を実現するには密度差をつけてミニバルーン内に層
これまで見てきたようにミニバルーンの素材についてはそれぞれ検討を進めてきたが，製作した場合のデザイン上を作り，ダミー液シンと混ざらないようにしなければならない。

の不具合，取扱いの注意点などは実際にテストしてみないとなかなか分からない。プラスチック素材は金属と違い，(1)についてはミニバルーンを折りたたんでカバーフィル

数値的な強度に問題がない場合でも，少しでも弱いところ

ムを巻き，これらを押さえる紐の開発が進められ，(5)につがあるとそこから一気に破壊に向かう可能性もある。これ

いては蒸留を用いた純化作業の経験から 0.02 % 程度の密度

ら個々からの検討では予測できない不具合を洗い出すため，差で層が出来ると予想された。これを確認するため 1/4 ス

本番用のミニバルーンを製作する前にテストバルーンを製作し，製作工程からインストールまで一連のテストを行うことにした。

4 ミニバルーンインストールのリハーサル
KamLAND-Zen の概要は，今ある KamLAND 検出器に，キセノン 136 を溶かした液体シンチレータを入れたミニバ
ルーンを沈める，という一見とてもシンプルで簡単そうなものである。しかしこれまで述べたように，バルーンのフィ
ルム一つとってもこれまでの経験はあまりあてになっていない。それではバルーンを沈めるのは簡単なのだろうかと考えてみると，やはりそうはいかない。様々な検討の結果，
以下のような条件が必要であることが分かった。

ケールのポリエチレンバルーンを用いた実験では問題がな
いことが確認されたが，本番とは送液速度などの違いがある上，(2)についてはバルーン内部に残存する気体の量でどの程度のおもりが必要となるか分からない。このような観点からも，実物大のテストバルーンを用いたリハーサルが必要となった。
このテストでは，柏市の株式会社アトックス・技術開発センターにある，原子炉圧力容器の一部を模した模擬ウェ
ルと呼ばれるプールを使用させていただいた。通常は原子炉圧力容器の除染機のテストなどに使用されるプールであるが，実物大のミニバルーンを入れた後でも外部から形状を確認するのに十分な大きさを有している。
一回目のリハーサルは 2010 年 5 月末から 10 日間にわた(1) KamLAND の開口部は約 50 cm であり，バルーンは筒状り行われた。
まだフィルムの選定が済んでいない段階であっに保持しなければ通り抜けることができない。そして通たため，より簡単に作成できるポリエチレン製を使用し，り抜けた後は膨らまなければならない。ちなみにバック

バルーンの基本的なデザインの確認と，挿入テストを中心

グラウンドの観点から，KamLAND 内部に物が放置さとして行われたが，テスト内容自体は二回目と重複するとれるのは論外。また，カムランドの液体シンチレータをころが多いため本稿では割愛する。その後，一回目のテス抜くことも，カムランドバルーンに対するダメージと保トを元に様々な準備を進め，2010 年 12 月下旬から 2011 年

持タンクの問題から論外。

1 月まで約一ヶ月をかけた二回目のリハーサルを行った。

(2) ナイロン自体は液体シンチレータよりも比重が大きい。
しかしミニバルーン内部を真空に引いてダメージを与え今回は KamLAND-Zen で使用するフィルムでバルーンを作り，周辺の機器も本番用を用意した最終テストとなった。
以下様々なテスト項目について説明したい。

るわけにはいかないため，微量のパージ用窒素が残存し，浮力の元となる。そこでミニバルーンを沈めるためには

4.1 インストールテスト

何かしらのおもりが必要となる。工夫したおもり，もしミニバルーンはカムランドの中心開口部を通り抜けるこ

くは少し重い液体シンチレータをおもり代わりに検討すとができるよう折り畳まれ，外側に何枚かに分かれたフィる。

ルムを巻きつけられ，さらにこれらを細いメッシュシート(3) バルーン挿入直後の外部からの圧力(真空パック状態とで縛られている。メッシュシートには細いナイロンピンが呼んでいる)による破損を避けるため，間髪を入れずに刺さっており，カムランド開口部から引っ張るとピンが抜送液し，拡張する。

け，メッシュシートおよびカバーシートが開く構造になっている(図 7)。

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テストを行った。直管部の拡張は，送液チューブの挿入と，今後必要となるキャリブレーションツールの挿入のためのテストである。この時，バルーン内部はどのようになっているか確認するため移動式水中カメラを使用していたのだ
が，そのスクリューの水流でミニバルーンが揺れ壁に接触するなど過酷な条件となったのだが，層自体はまったく崩図 7 折り畳まれ，フィルムカバーが巻きつけられているミニバルー
ン(左図)。フィルムカバーを押さえるメッシュシートと，メッシュ
シートを閉じているナイロンピン(右図)。

れることもなかった。結果的に，一度出来た層はなかなか崩れないということが分かった。
次に底から +0.04 % の青色砂糖水を送液し，上部から排インストールテストの第一段階では，細長い状態に保た液する入れ替えテストを行ったが，本番で使用する 150 /hr

れたミニバルーンを，水を基準に +0.4 % の密度差をつけたで問題なく層を作成することができ，そしてその層を保持

140 リットルの砂糖水を重りとして徐々に送液しながら沈したまま入れ替えを行えることが確認できた(図 9)。

めるところまでおこなった。次にピンとメッシュシートを引き上げ，さらに次々とカバーフィルムを回収したが，何本もの紐が絡まることもなくすべて水槽上部で回収できることが確認された(図 8)。最後に，固定配管へのミニバルー
ンの接続，および固定配管に設置してあるロードセルに 12本の吊り紐を固定したところでインストールテストは無事終了となり，問題のないことが確認された。

図 9 水槽内のバルーン
上部の灰色(赤)は 0.0 %, 中部の透明な部分は +0.02 %, 下部の灰色(青)は +0.04 % の密度差をつけている。

最後に +0.04 % の層に +0.02 % を送液し，層を積極的に崩すテストを行ったが，残念ながら層は崩れず，+0.04 % の層とその上部に元々ある +0.02 % の層の間に新たに層が出来てしまった。温度変化によって密度を調整した上での層崩しもおこないたかったが，残念ながら温度調整できる大型機器を持ち込むことはできなかったため，これについて
図 8 インストールの様子(左上)と水中に投入後のミニバルーン(右)。およびフィルムカバーを上部から取り除いている様子(左下)。

実をいうとこのテストは前回のリハーサルも含めて全部で 3 回行い，そのうちの 1 回は見事に失敗している。ミニ
バルーンの投入速度と送液の速度のバランス，後部でのバ
ルーン送りのタイミング，そして重りの種類などの条件設定と，何よりエキスパートチームの育成が重要だと身に染みたテストであった。

はテストができなかった。しかし液体シンチレータは使用温度付近での温度による密度変化が 0.08 %/C と大きいため，
本番では層崩しができないことを前提にしつつ，全力は尽くすという方針とした。いずれにせよ結論としては，0.02 %の密度差を設定すれば層を作るのは問題ないというテスト結果であった。
このリハーサルでは，他にも吊り紐とロードセルの調整
方法のテスト，半分の吊り紐で荷重を支えるテスト，疑似
キャリブレーション装置の挿入テスト，緊急時に使用する

4.2 入れ替えテスト

ポンプの種類のテストなど様々なテストが行われたが，いバルーンをインストールし， +0.02 % の密度差をつけた

ずれも実験開始前後で反映することが出来るデータを取得

ダミー液シン代わりの砂糖水でバルーンを拡張した後，上することができた。このテスト結果をもとに，インストー

部に食品添加物である赤玉 2 号で赤く着色した，密度差をル本番に向けた作業手順が確立し，いよいよ本番という段つけていない水を送液して直管部の拡張と層ができるかの階へと進んだ。

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5 ミニバルーンの製作
5.1 環境ミニバルーンの製作は，埃に含まれるごくわずかな放射

行う前は言い出した本人も効果があるのか疑問だったが，洗浄後に残った水にライトを当ててみるとかなりの細かい埃が浮かんでおり，効果があると期待されるものであった。

性不純物の混入も避けるためスーパークリーンルームで行っ

超純水洗浄を行ったフィルムは直後に窒素で水分を吹きた。通常クリーンルームは 0.5 ミクロンの埃でクラスを計飛ばして乾燥され，ライトを照らしながらキズ，ピンホー

算するが，このスーパークリーンルームは，0.1 ミクロンの

ル，埋め込まれているゴミのチェックを行ってから最終的

埃でクラス 1 以下という聞いたことのないような環境を保に使用されるフィルムとして選択されている。これらの作持している。このような環境の中では何を持ち込んでも汚業が終わったフィルムは窒素で満たされた箱に詰められ，染源となるため，クリーンパックされた手袋を使用していカットされるまで保存されている。

ても，バルーンフィルムを触る時には必ず超純水で手を洗い，さらに自然乾燥もしくは窒素で水を吹き飛ばしてから

5.3 溶着作業作業に入るという手順を常に心がけた。使用する道具もす

ミニバルーンは，舟形に切り出したゴアと呼ばれるフィ

べて洗剤での油除去，エタノールでのワイピング，超純水

ルムを約 30 cm 間隔で溶着していくという方法で製作され洗浄を経たものを使用し，毎日午前の作業開始前は窒素でた。バルーンは球形であること，そして直径約 3 m という吹くという手順を徹底した。

大きさになるため据置の装置を使用することはできず，溶

なお余談であるが，本プロジェクトで使用する大小様々なネジは，すべてネジ頭の油を除去するため洗剤と歯ブラ着バーに職人さんが体重をかけてスイッチを押すという，
文字通り手の感覚による職人技で進められた(図 11)。

シを使用して徹底的に磨き，その後エタノール・超純水での超音波洗浄を行っている。もちろん他の道具についても同様である。何かを始める度に洗浄から始まり，一生分の洗浄をやったという声が何度か聞かれた。ちなみにカムラ
ンド建設時も同じような声が聞こえたこと，使用する洗剤は 10 年前からマジックリンである事を追記しておきたい。

5.2 フィルム洗浄
前出の表 2 のフィルムの分析より，純水洗浄を行った場
合は放射性不純物濃度が下がることが判明したため，本番用のフィルムは超純水を用いた超音波洗浄を行った(図 10)。

図 11 溶着作業。
一人が溶着線を合わせて溶着バーをセットし(左)，もう一人の職人さんが溶着する(右)。

5.4 リークテストと補修作業
すべての溶着作業が完了した後，溶着不良箇所や目で確認出来ていないピンホールやキズなどのチェックのため，
ヘリウムリークテストをすべての溶着部分およびフィルムの全表面に対して行った。結果としては，フィルム本体についてのリーク箇所はなかったが，溶着部分については無視できないリークが発見された。構造的に 2 回以上溶着する必要のある箇所や，入り組んでいて溶着バーの一部分だけを使用する必要のある箇所など，リークがあるだろうと予想されている部分は予想通りの結果となった。あらかじめ用意していた液体シンチレータに耐性のある接着剤を用
い，補修のスペシャリストがほぼすべての作業を行うこと
で，すべてのリーク箇所の補修に成功している５。

図 10 超純水を用いたフィルムの超音波洗浄(左上，右上)，窒素を用いた乾燥(左下)とライトを当てながらのキズ・ゴミ・ピンホー
ルチェック(右下)。

５カムランドではしばしばアイディアや職人技を発揮し，いい仕事をしたとみんなが認める学生・研究者へのオマージュとして名前がつくことがある。今回は「中田補修」と呼ばれている。

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5.5 出荷と道具の洗浄作業
約 2 ヶ月にわたるミニバルーン製作が無事終了した後，バルーンは専用の箱に入れられ，さらに窒素で密封された袋に詰められて搬送されている(図 12)。

図 13 Web カメラ 2 台を使用し，側面および底面を確認できる監視装置(左)とアクリルで封じられた LED 照明(右)。

2001 年の建設終了後，上記理由もありカムランド内部を見た人は居ない。半分以上は初めての経験，そしてインストールに必要不可欠なカメラが無事に挿入できて使用可能なのだろうかという不安の入り混じった中でインストール
作業はすすめられた。そしていよいよフラッパーをカメラが抜けた瞬間，何か点のようなものが見え始めた。それが光電子増倍管に反射した光であること，その周りのステン
レス構造体とカムランドバルーンの紐が確認出来た瞬間，どこからともなく歓声と拍手が巻き起こった。まだインス
図 12 最後の梱包作業に立ち会った面々とミニバルーンが詰められた密封箱

しかし実はこのクリーンルームでの作業はこれで終了ではない。バルーンがある時には，スペースの都合上行えな
かったカムランド内部に挿入する照明・カメラ・ワイヤー・紐・テフロン配管・継ぎ手・カムランドに接続するフランジ，その他諸々の道具の洗浄作業が連日深夜まで行われた。

6 ミニバルーンインストール
6.1 作業環境

トール作業の第一歩，しかしながらチームが一体となり，この作業は成功すると確信できた一瞬であった。

6.3 ミニバルーンインストール
照明とカメラがインストールされた後は，いよいよミニ
バルーンの投入である。細長くたたまれてカバーが巻きつ
けられているミニバルーンは全長 14 m に及ぶため，十数人がかりでミニバルーン本体を支え，有機ガスマスクを付けた開口部周辺のメンバーが内部挿入の速度をコントロール
し，後方のメンバーが移動と送液のコントロールを行いながらインストール作業を進めた(図 14)。

神岡鉱山内へ持ち込んだバルーンだが，インストール前の準備と確認などで，ミニバルーンを解放状態で保持する必要がある。カムランド検出器上部のドームはすでにクラス 2000 程度の環境ではあるが，クラス 1 の環境で製作したものをそのままの環境に放置するわけにはいかない。そこで今回のインストールのために，特別にクリーンルームを設置した。さらに神岡に集結したメンバーが純水を使用した掃除を徹底的に行ったところ，作業中も含めてクラス
10  100 の環境を保つことが出来た。

6.2 カメラと照明の設置
カムランドは球形バルーンの中心部のみにしか内部挿入口がなく，その開口部はカワシマフラッパーと呼ばれるブ
ラックシートによって光学的に外部と切り離されている。
また，内部に設置しているカメラも主に光度不足によって使用できていない。しかし狭い開口部でバルーンを痛めな

図 14 ミニバルーンのインストール作業
カムランド開口部へのミニバルーン投入(左上)，同コルゲート管投入(右上)，後方部の送り込み(左下)とインストール後の開口部からカムランド内部方向を見た写真(右下)。

いようにインストールし，ミニバルーンの拡張を確認しな

インストールテストと同様，おもり代わりの 0.4 % の密度

がら送液するにはカメラで確認しながらゆっくりと作業を差をつけた液体シンチレータを 5 リットルずつ送液し，気行う必要があるため，最初に照明とカメラ(図 13)を投入し相部と置き換わった部分を沈めるという作業を繰り返し行

た。

い，約 2 時間をかけて注意深くインストール作業を行った。

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作業はリハーサルに参加したエキスパートチームが要所を拡張の判断は送液コントロール側の積算流量と，カムラ固めたこともあり，インストールはスムーズにそして予定

ンド内部のカメラ装置でのコーン部の張り具合を見ておこ通り進み，無事にカムランド内部に設置することができた。

なった。これは，拡張の判断でもっとも分かりやすいとリハーサルで確認していたからである。

6.4 カバーの取り外しとフランジの取り付け

リハーサルの経験から，最初に投入した +0.4 % の液体シ

ミニバルーンインストール後，折り畳まれているミニバ

ンチレータ 93 リットルが底に溜まっていると考えられた。

ルーンを押さえているナイロン製カバーを取り外さなけれ

そこで，カムランドで使用している液体シンチレータは 1

ばならない。リハーサルと同様，ナイロン製のピンを引っ

度で 0.08 % の密度変化を起こすため，約 5 度冷やして底か張ることでメッシュシートを外し，その後は紐がくくりつら送液し，上部から排液して循環させれば 0.4 % の層を崩す

けられているそれぞれのカバーを上から順番に引き上げ，ことができる。その他微小な密度の層が出来ていると考えバルーンが自由に拡張できるようにした。一時，ピンが外られたため，3 日間循環を行い，約 2 回転分に相当する量れないなどトラブルにも見舞われたが，最終的には問題なを循環させた。ミニバルーン内部には，ステンレス配管表

く作業が終了した。

面から流入してくるラドンがわずかに含まれるが，このラバルーンカバーが取り除かれた後，投入用のフランジか

ドンをトレーサーとすることでミニバルーン内部の液の流ら固定用のロードセルの付いたフランジを取り付け，
バルー

れが把握できる。そこでデータ収集を行い，このラドン事

ンの吊り紐をロードセルへ接続する作業に移った。
このロー

象をリアルタイムで解析することで撹拌が成功しているか

ドセルは，ダミー液シンと Xe-LS の入れ替えの際の重量変確認した。このような確認は，すでに動いている検出器を化の確認と，長期的な安定性の確認，場合によっては吊り使用し，解析ツールが用意されている実験の強みである。

紐の破断などの確認に使用されるため，非常に重要な装置

なお，数日間のラドンの確認，およびコーン部のカメラでとなっている(図 15)。

の確認において明確なリークは確認されていないため，最後の段階であるキセノン溶解液体シンチレータとの入れ替えに進んだ(図 17)。

図 15 固定用フランジとロードセル
固定用フランジ(左)は，重量測定装置のロードセル，気相部ライン，送液ラインが取り付けられ，今後上部に較正装置が取り付けられる。ロードセル(右)には，吊り紐の固定と巻き取り用のギア型ラチェットが取り付けられ，約 2 mm 間隔での位置変更が可能となっている。
図 17

ミニバルーン拡張後のカムランド内部の写真

6.5 ダミー液シンの送液と循環各種取り付けが終わった後，いよいよダミー液シンの送6.6

Xe-LS の送液液が始まった。バルーンの様子を見ながら送液・バルーン

Xe-LS の送液は，キセノン装置の main tank と sub tank

拡張を行うために，バルーン監視・送液側コントロール・の容量より 700 リットルごとのバッチ送液となっているが，オリジナル液体シンチレータ送りの 3 パートについて 24 時

sub tank から送液している間に main tank で Xe-LS 作りを間体制でシフトを組み作業が進められた。それぞれ状況に行っているため，ほぼ連続的に送液が行われた。送液は応じて液体シンチレータの密度・温度を微調整しながら進150 /hr で，これは Xe-LS 作りで規定されている。Xe-LS

められたが，最終的に +0.15 % の密度差の液体シンチレー

は +0.035 % の密度で，撹拌時と同様に底から送液・上部か無事に拡張することに成功した(図 16)。
タを 17 m 3 送液し，ら排液され，ダミー液シンとの密度差は 0.02 % と予定通りの数値となっている。

Xe-LS 中のキセノンガスが抜けてきたりしないのかとよく聞かれるが，送液開前に Xe-LS に泡がないかサイトグラ
ス代わりのテフロンチューブで確認し，送液開始直後は内
図 16 送液直後のミニバルーン直管部(左)と拡張後の直管部・コーン部の接続部(右)。

部カメラでミニバルーン内に泡が立ち上ってこないか確認しながら送液を継続したが，一度も泡，つまりキセノンガ

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スが立ち上ってくる様子は見えなかった。また，データ収

参考文献集によるラドンの分布の確認においても，きれいに Xe-LS[1] J. Schechter and J. W. F. Valle, Phys. Rev. D 25,とダミー液シンの境界線が見えている。この境界を見ながら順調に入れ替え作業は進み，予定通りの液量の送液が完了した。
一方で，ミニバルーンから戻ってきたダミー液シン中のキセノンガスをガスクロマトグラフによってチェックしていたのだが，徐々にキセノンガス量が増えてきているのが確認された。少し密度差を上げる，温度を下げるなどの対策を行ってみたが，送液体積が増えるにつれ，この増加が止まることはなかった。現在のところ，排液中になぜキセ
ノンガスが含まれてしまったのかは判明していない。この
結果，予定では 390 kg のキセノンを溶かす予定であったが，最終的に約 330 kg のキセノンがミニバルーン内部に導入されている。
残りの 60 kg は排液中のダミー液シンから回収し，
現 在 計 画 し て い る KamLAND-Zen pressurized Xenon,

KamLAND2-Zen で使用する予定となっている。最後に最終調整と密度のムラを直すため，ダミー液シンと同様に撹拌
用の循環を行い，いよいよ KamLAND-Zen のデータ収集が始まった。

7 おわりに実質的に KamLAND-Zen 計画が開始してから約 2 年，自分ではありえないと思えるようなスピードで計画が進み，世界中で進められている二重 b 崩壊探索実験と肩を並べ，

KamLAND-Zen 実験がスタートした。これを実現できたのは，数々のトラブル・困難を乗り越えてきた共同研究者たちの活躍によるものである。特に博士課程の学生たち，渡辺は種々のパートに対しリーダーシップを発揮し，竹本は注意が必要な仕事を地道に乗り越え，丸藤(亜)は R&D の頃から全体をよく把握した仕事を行い，吉田はリスクを乗り越える仕事と明るい雰囲気作りをしてくれた。他に修士の学生たちも中心となって幾多の困難を乗り越えてくれた。
心から感謝したい。

9 月末に数々の作業を終え，本原稿を執筆している 10 月
末現在，KamLAND-Zen は順調にデータ収集をおこなっている。著者たちもデータを確認することが楽しみな毎日であるが，一日も早く結果を公表できるよう引き続き全力を尽くして取り組んでいる。また，すでに次期計画である

KamLAND-Zen pressurized Xenon, KamLAND2-Zen に向けた開発研究もリスト作りが進められ，実際に動き出すのを待っている段階である。カムランドの極低放射能環境を活かした新たな研究対象も模索しており，広い連携研究または参加を期待している。

2951-2954 (1982).
[2] H. V. Klapdor-Kleingrothaus and I. V. Krivosheina,
Mod. Phys. Lett. A 21 1547 (2006).
[3] N. Ackerman et al., Phys. Rev. Lett. 107, 212501 (2011).