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2009/5/22 基礎物理学コロキウム
荷電粒子の物質中でのエネルギー損失と飛程
基礎物理学専攻
柴田研究室
岡村 勇介
Bethe-Blochの式から、数百MeV領域の荷電粒子が物質 ※Bethe-Blochの式 ： 荷電粒子の物質
中で失うエネルギーと飛程(stopping range)の関係を計算 中でのエネルギー損失を表す式
入射
停止
↓
ニュートリノ-核子散乱実験における反跳陽子のエネル
ギーと飛程の関係を調べ、Bethe-Blochの式から得られた
R
標的
関係と比較し検討
標的
荷電粒子
入射後の運動
入射前の運動
エネルギー： E
エネルギー：E 0
ニュートリノと核子の反応
ニュートリノ ： レプトンの一種で、電子ニュー
トリノ、 ニュートリノ、 ニュート
リノの3種類がある。電荷と色
電荷は持たず弱電荷のみを持
つため、物質中の核子とは弱
い相互作用のみをする。
中性流の反応(Zを交換)



Z
p
p
   p    p
弾性散乱
p

Z

 中間子生成
0
p
ニュートリノ-核子散乱実験 (SciBooNE実験)
SciBooNE実験 ： シカゴのフェルミ国立加速器研究所 (FNAL) で行われたニュートリ
ノ-核子散乱実験。ニュートリノと核子の反応断面積を求めること
を目的としている。
SciBar検出器
崩壊領域 アブソーバー
加速器
陽子標的＆
ビーム収束装置

 

加速された
8GeV陽子ビーム
50m
100m
私はSciBooNE実験で検出された反跳した陽子
の飛程と全エネルギー損失の関係を、BetheBlochの式と比較して検討した。(右図)
検出された陽子の点の集合はBethe-Blochの
式からずれていることがわかる。