つくば・神岡間長基線ニュートリノ振動実験（Ｋ２Ｋ）

　謎の素粒子ニュートリノに質量はあるのか？　現在、素粒子物理学では、物質の 構成要素としての素粒子は、クォ−クとレプトンであり、ニュ−トリノは質量の無 い、電気的にも中性な粒子として、次の３つの種類に分けられています。それぞれ、 電子、ミュ−粒子、タウ粒子と対をなして、電子ニュ−トリノ、ミュ−オンニュ− トリノ、タウニュ−トリノと呼ばれています。ニュ−トリノの質量の有無について、 今日まで、いろいろな手段で、多数の実験が行われましたが、明確な答えが得られ ていません。もし、質量がわずかでもあれば、３つの種類のニュ−トリノは、相互 に転換する（振動する）可能性があります。この可能性を追究するため、高エネル ギー加速器研究機構（ＫＥＫ）では、東大宇宙線研究所と協力して、世界にさきが けて研究プロジェクトをスタートさせました。それが、長基線ニュートリノ振動実 験（Ｋ２Ｋ）です。Ｋ２Ｋでは、ＫＥＫの陽子加速器を用いて人工的にミューオン ニュートリノビームを発生させ、２５０キロメートル離れた検出器スーパーカミオ カンデに打ち込みます。ニュートリノビームの発生時の強度やエネルギー分布を正 確に測定する為、機構内に前置検出器を設置します。この測定結果とスーパーカミ オカンデの観測を比較して、もしミューオンニュートリノが減っていたり、電子ニ ュートリノが現れたりしていたならば、ニュートリノ振動の動かぬ証拠となります。

　

　KEKでは、１２ＧｅＶ陽子シンクロトロン（加速器）からの陽子ビ−ムを、タ−ゲッ ト物質（アルミニウム）に当て、大量に発生するパイ中間子の方向をなるべく前方へ 揃え（電磁ホ−ン）、２００メ−トルの崩壊パイプ中を通過させます。この中で、パ イ中間子は、ミュ−粒子とニュートリノに崩壊します。この結果生成されたュートリ ノのみがダンプ（放射線シ−ルド）を通過して、前置検出器で一部は観測されますが ほとんどが地中に打ち込まれます。前置検出器を通過したニュ−トリノは１ミリ秒後 に神岡に到達し、その中の極く一部がスーパーカミオカンデで観測されます。

本実験の現状（１９９８年7月）

現在、Ｋ２Ｋでは、１９９９年１月２７日の実験開始に向けて順調に準備が行なわれ ています。本実験の為に、新たにニュートリノビームライン及び実験ホールが新設さ れました。

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