【たんけんJ-PARC！】近くと遠くで探すステライルニュートリノ、JSNS²実験！その2【物質・生命科学実験施設】

J-PARCとは、JAEA（日本原子力研究開発機構）とKEK（高エネルギー加速器研究機構）の共同プロジェクトである大強度陽子加速器施設のこと。簡単に説明してしまうと、陽子を光の速さの99.95%まで加速させることができちゃうすごい施設！陽子を加速していろいろなターゲットにぶつけることで出てくるミューオンや中性子、ニュートリノなどを使って、いろいろな実験をしています。

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以前の記事でJ-PARCでステライルニュートリノを探しているJSNS²実験についていろいろと描かせていただきました。JSNS²実験を端的に説明すると、J-PARCで中性子を作る際に飛び出してくる反ミューニュートリノを使って、未知の素粒子であるステライルニュートリノを探してみよう！という実験です。

詳細に関しては、前回の記事を読んでもらえると嬉しいです。

【たんけんJ-PARC！03】ステライルニュートリノを探してみよう、JSNS²実験！【物質・生命科学実験施設】

こちらでは、加速した陽子がターゲットに衝突する地点から48m離れた遠くの方の検出器を見学させていただきましたが、今回は24m離れた近い方の検出器を見学させていただきましたので、少しだけご紹介させていただければと思います。

写真で見てみるJSNS²実験（の衝突地点から近い方の検出器）

これが今回見学させて頂いたJSNS²実験の24mの方のニュートリノ検出器です。外に設置されているニュートリノ検出器とは、少し形が異なっていますね。

もう少し近くから見てみた写真がこちら。丸いステンレスのタンクが2層構造になっているのがわかります。

ステンレスタンクの中身は、以前紹介した48m離れたニュートリノ検出器とほぼ同じ構造になっています。内側のステンレスタンクは3層構造になっていて、外側から順番に、外から飛んできた邪魔になる粒子を区別するための液体シンチレータの層、中性子によって起きる反応を区別するための液体シンチレーターの層、そしてニュートリノを検出するためのガドリニウムを添加した液体シンチレータの層となっています。

また、外側のステンレスタンクとその周りの赤い四角い箱は、内側のタンクの液体シンチレータが万が一漏れてしまっても外に出ないようにするために設置されたもので、これによって安全性が確保されています。

赤い四角い箱の中にはいっているのはなんでだろう…と思ったら、このような表示がありました。実はこの検出器、移動させることができるのです。JSNS²実験では、陽子の衝突地点の近くに検出器を設置したかったのですが、物質・生命科学実験施設には十分なスペースがありませんでした。

そこで目をつけたのが、陽子をぶつける水銀ターゲットをメンテナンスに使うスペースです。メンテナンスをしていない運用中であれば使わないんだし、検出器を設置できるよね！していいよね！と設置させてもらうことにしました。ですが、水銀ターゲットのメンテナンスを行う際には、検出器を別の場所に移動させる必要があります。そのため、この検出器は動かせる構造になっているのです。

ちなみに、この検出器の移動はとてもとっても大変だそうです。まず、中に入っている液体シンチレータのオイル（可燃性）を全部抜きとります。次に、設置されている3階から1階へクレーンで慎重に運び出し、トラックに積んで別の場所に運ばれていきます。

これは検出器を下から見たところ。鉛のブロックが見えますが、これは1階にある陽子の衝突地点から直接飛び込んでくるいろいろな粒子が検出器のノイズにならないようにするためのシールドになっています。ちなみに、検出器を移動させるたびに鉛のブロックを手作業で床に敷き詰め、その上に検出器を設置しているそうです。とても大変。