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本研究では、加速器で生成したニュートリノビームを使って世界で初めてニュートリノ振動現象を確認した。1999年から2004年にかけて収集した92E18陽子/標的の全データを使い、スーパーカミオカンデで112加速器ニュートリノ事象を観測した。ニュートリノ振動無しの予測は158.4事象で、3σの優位度でニュートリノ振動によるミューオンニュートリノ消失を確認した。そして新たに設置した前置検出器、SciBarを使ってニュートリノ反応過程を詳細に研究し、ニュートリノエネルギースペクトルの精密測定を行なった。KEKでのニュートリノスペクトルと神岡でのスペクトルを比較し、ニュートリノ振動によるSKでのニュートリノのエネルギースペクトルの変化を確認した。ニュートリノ振動解析を行いニュートリノ振動無しの仮定を99.998%(4.3σ)で却下し、スーパーカミオカンデで発見されたニュートリノ振動を追試することに成功した。また同時に、ニュートリノ混合角sin^22θ=1.0で、ニュートリノ質量の二乗差を90%CLで(1.9〜3.5)×10^<-3>eV^2と世界最高レベルの精度で測定した。またこの結果には、我々がCERNで行なったハドロン生成測定実験(HARP実験)の最新結果も含めており、KEKから神岡へのニュートリノフラックスの外挿の精度を格段に向上させている。また、SciBar検出器では、ニュートリノによる荷電カレントコヒーレントπ生成反応が予想に反して格段に小さいことも発見した。最後にミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動のシグナル、電子ニュートリノ出現事象を探索し、その感度を向上させsin^22θ_<μe><0.13@Δm^2=2.8×10^<-3>eV^2と上限値を設定した。

【研究分担者】
中家剛	京都大学	大学院・理学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
横山将志	京都大学	大学院・理学研究科	助手	(Kakenデータベース)
小林隆	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構	素粒子原子核研究所	助教授	(Kakenデータベース)