ニュートリノレス二重β崩壊検出用液体シンチレータに装荷する有機修飾SrMoO4ナノ粒子合成に及ぼすpHの影響

摘要

【緒言】素粒子物理学の重要な課題であるニュートリノレス二重ベータ崩壊の存否検証のために，線源核種が多量装荷され，同核種を含む化学種がシンチレーションを阻害しない，液体シンチレータの開発が求められている．これまでに，液体シンチレータの主成分であるトルエンに，線源原子核の金属錯体を溶解させる事例が報告されているが，シンチレータ中での同錯体濃度は 0.1 wt %程度に留まり，また金属錯体による消光が回避されていない．この局面を打開するための策として，我々は，液体シンチレータ中への当該金属含有ナノ粒子の高濃度分散を案出し，線源核種として Mo を選択し，アルカリ土類金属モリブデン酸塩ナノ粒子の亜臨界水熱合成を行ってきた．この合成過程では，ナノ粒子表面の有機修飾が容易にでき，これが当該ナノ粒子の有機層への分散性を向上させるものと期待される．本研究では，有機修飾 SrMoO_4ナノ粒子の合成過程において，溶媒の pH 変化がナノ粒子構造に及ぼす影響を調べ，最適条件下で合成した有機修飾ナノ粒子を装荷した液体シンチレータの性能を評価した．