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2016/10/5 更新

粒子物理学講座

粒子物理学教育研究分野

(教授) 蔵重久弥 (教授) 竹内康雄、 (教授) 山崎祐司
(准教授) 越智敦彦、 (准教授) 身内賢太朗
(講師) 前田順平
(助教) 岡田勝吾、 (助教) 川出健太郎、 (助教) 鈴木州、 (助教) 清水志真
→粒子物理学ホームページへ

素粒子物理学(Particle Physics)とは、物質の基本構成要素である素粒子(Particle)と,これらの素粒子間に働く力つまり相互作用(Interaction)を研究する学問分野で、私たち粒子物理学講座では、巨大な粒子加速器や宇宙からの宇宙線をもちいて実験の立場から素粒子の研究を行っています。現在進行中のプロジェクトは以下の通りです。

高エネルギー実験:
素粒子の性質を実験室で調べるには、素粒子を生成・反応させる必要があります。ヒッグス粒子や超対称性粒子等、未知の素粒子は非常に大きい質量をもっていると考えられているため、高いエネルギー状態をつくりださなくてはなりません。そのための装置を粒子加速器といい、粒子を光の速度近くまで加速して、高いエネルギー状態にします。加速器には、電子(及び陽電子)を加速するものと陽子(及び原子核)を加速するものがあります。我々の研究室では、陽子・陽子衝突型加速器LHC ATLAS実験,電子・陽電子衝突型加速器ILC実験に取り組んでいます。

ニュートリノ実験:
ニュートリノは物質を構成する基本的な素粒子ですが、電荷をもたず、いわゆる弱い相互作用しか行わないため捕らえるのが難しく、その詳細な性質は未だに判明していません。我々の研究室では、岐阜県神岡町の地下1000mに設置された世界最大のニュートリノ検出器スーパーカミオカンデ(SK)を用いたニュートリノ研究、東海村のJ-PARC加速器施設から295km離れたSK検出器にニュートリノを照射するT2K実験、フランスにおいてChooz(「ショー」と発音)原子力発電所からの反ニュートリノを測定するDouble Chooz実験に取り組んでいます。T2K、Double Choozは最新のニュートリノ振動実験で、T2Kは2009年に既に開始され、Double Choozも2010年に開始されます。両実験ともこれまで未発見だったニュートリノ現象(未発見の振動モード)の精密観測を目指します。

ダークマターの直接探索:
宇宙暗黒物質(ダークマター)は、宇宙に既知の物質の約6倍の量存在する未知の物質で、これまで実験的に直接観測されたことはありません。その正体は未発見の素粒子である可能性が高く、近い将来に直接観測される期待が高まっています。我々の研究室が進めるXMASS実験は、この研究分野では世界最大の約1トンの極低バックグラウンドの液体キセノンを用いて、これまでの約100倍の感度でのダークマターの直接検出を目指しており、2010年に観測開始予定です。我々の研究室では特にキセノンの純度を高める研究を分担しています。

本研究室は,自然科学先端融合研究環21重点研究チームの一つです。
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