平成21年11月24日
J-PARCセンター
T2K実験国際コラボレーション
茨城県東海村の大強度陽子加速器施設J-PARC※１のニュートリノ実験施設において、平成21年11月22日20時25分、T2K実験※２の前置ニュートリノ検出器※３にてJ-PARCで生成したニュートリノの初検出に成功した（図1参照）。この観測により、T2K実験がいよいよ本格的に始動した。
T2K実験は、J-PARCニュートリノ実験施設で生成する世界最高強度のニュートリノビームを、295km離れた岐阜県飛騨市神岡町にある検出器スーパーカミオカンデ ※４に打ち込み、ニュートリノの謎を解明する実験である。T2K実験は、ニュートリノが別の種類のニュートリノに変わる「ニュートリノ振動」と呼ばれる現象を世界最高感度で研究する。このために、J-PARCニュートリノ実験施設は、K2K実験※５のおよそ100倍もの強度を持つニュートリノビームが生成できる世界最先端の施設として建設された。T2K実験では、生成したニュートリノビームを高精度で測定する必要があり、J-PARC内に高性能な前置ニュートリノ検出器※５が設置されている。前置ニュートリノ検出器は、国際協力の下、国内外の多くの大学と研究機関の研究者と大学院生が協力して製作した最新鋭の実験装置である。
T2K実験は平成16(2004)年度から建設が開始され、平成21(2009)年3月にJ-PARCニュートリノ実験施設が完成、同年4月にニュートリノビームの初生成に成功、そして今回ニュートリノの初検出に成功した。T2K実験では、まだ見つかっていない新しいタイプのニュートリノ振動の発見を目指しており、世界の他のニュートリノ実験※６と熾烈な国際競争を行っている。今回のニュートリノの初検出成功により、他の実験よりT2K実験が一歩抜きんでたと言える。
ニュートリノ検出器は、ニュートリノが物質と反応した際に生じる素粒子をとらえることで、ニュートリノを検出する実験装置である。T2K実験では、J-PARC内に2種類の前置ニュートリノ検出器を設置している。今回ニュートリノを検出したのは、ニュートリノビームをモニターする“INGRID（イングリッド）”と呼ばれる総重量100トン強の大型ニュートリノ検出器である（図2、写真１参照）。INGRIDは1モジュールが約8トンで、縦横14台のモジュールで構成されており、ニュートリノビームの強度とその方向を高精度で測定する。
実験グループは今後、ビーム強度を上げ、INGRIDに加え全ての前置検出器およびスーパーカミオカンデを用いてニュートリノビームを精密に測定することで、新しいタイプのニュートリノ振動を発見することを目指す。
以上