研究史 | スーパーカミオカンデ公式ホームページ

1980年代

初代カミオカンデの運転がスタート。その4年後に、16万光年先から超新星爆発ニュートリノが飛来します。ニュートリノが飛んできた時間はわずか10秒。装置の改造が数ヶ月、メンテナンスのタイミングが数分遅れていれば、この結果はありませんでした。

1983.7

カミオカンデ運転開始

陽子崩壊の探索によって、素粒子物理学の大統一理論を検証することを目的として、カミオカンデ実験がスタート。東京大学宇宙線研究所神岡地下観測所（現・神岡宇宙素粒子研究施設）は、カミオカンデ実験を推進するため1983年に設立されました。岐阜県神岡町の神岡鉱山の地下1000mに、直径16m、高さ16mの円筒形の水槽に体積3000トンの純水を満たした検出器が設置されました。カミオカンデは、「神岡核子崩壊実験（KAMIOKA Nucleon Decay Experiment）」の頭文字から名付けられました。

1986.12

カミオカンデは太陽ニュートリノの観測のため装置を改造。改造を終え観測を再開したのは1986年の暮れ頃のことです。

1987.2

超新星爆発ニュートリノの観測に成功

その後、改良作業の結果感度が飛躍的に上がった装置は、大マゼラン星雲で起こった超新星爆発からのニュートリノを観測することに成功、大きな成果を上げました。また1988年には太陽からのニュートリノを観測し、世界の研究者から高い評価を得ています。

2代目の実験装置スーパーカミオカンデの運転がスタート。これまで質量がゼロと考えられていたニュートリノの常識を越えるニュートリノ振動の証拠を発見。ノーベル物理学賞受賞につながる2度目の大発見となりました。さらに、世界初の人工ニュートリノを用いたK2K実験でその発見を確認しました。

1991.12

スーパーカミオカンデ検出器建設のための空洞掘削を開始。飛騨片麻岩の硬い岩盤を掘り進めていきました。

1994.6

空洞掘削完了、検出器の建設開始。巨大空洞の壁面にステンレス板を取り付け、モジュール化された光電子増倍管を内壁に取り付けていきました。

1996.1

検出器へ給水開始。2ヶ月かけて体積5万トンのタンクを満たします。

1996.4

スーパーカミオカンデ運転開始

1996年4月1日0時に多くの研究者が坑内で見守る中、スーパーカミオカンデの運転が開始されました。運転開始のボタンを押したのは、初代実験代表者である戸塚洋二教授でした。

ニュートリノ振動の発見

地球の反対側から飛来するミューニュートリノの数が少ないことを示し、ニュートリノ振動の確たる証拠を世界に発信しました。

1999.1

スーパーカミオカンデ観測グループ（代表者：戸塚洋二）として朝日賞受賞　「ニュートリノに質量があることの発見」。

1999.6

K2K実験開始

世界初の長基線ニュートリノ実験K2Kがスタート。茨城県つくば市にあるKEK（高エネルギー加速器研究機構）の加速器で人工的に作られたニュートリノを約250km離れたスーパーカミオカンデに打ち込むというこの実験によって、大気ニュートリノで発見されたニュートリノ振動を確認することに成功しました。

2000年代

30年にわたる太陽ニュートリノ問題が解決。およそ半数の光電子増倍管が割れてしまう事故がありましたが、なんとか再建。小柴先生がノーベル物理学賞の栄誉に輝くうれしいニュースもありました。また、K2K実験をさらに精密化したT2K実験を開始しました。

2001.6

太陽ニュートリノ振動の発見

さらにスーパーカミオカンデの発見は続きました。2001年にはカナダのSNO実験の結果と合わせ、太陽から来るニュートリノも振動していることを発見しました。

光電子増倍管破損事故

2001年7月、不具合のある光電子増倍管が増えてきたため、排水のうえ交換作業が行われました。2001年11月、交換後の注水の最中、底面の光電子増倍管が割れてしまう事故が発生。光電子増倍管の中は真空のため大きな衝撃波が生じ、水を伝って他の光電子増倍管を連鎖的に破損。内水槽の半分以上の光電子増倍管6777本と、外水槽の光電子増倍管1100本が壊れました。失意に暮れる研究者たちでしたが、戸塚施設長（当時）の「再建するぞ！」の号令のもと、事故再発防止のための実験に取り組んでいきました。

2002.10

部分再建

破損を免れた5182本の内水槽光電子増倍管をひとつ置きに配置し直し、FRPとアクリルから成る衝撃波防止ケースを取り付けることにより再建を果たし、2002年10月に観測を再開しました。

2002.12

小柴昌俊先生ノーベル物理学賞受賞

1987年の超新星爆発からのニュートリノの観測成功、1989年の太陽からのニュートリノの観測成功などによって「ニュートリノ天文学」が創始された成果が認められ、小柴昌俊先生がノーベル物理学賞を受賞されました。

2004.6

K2K実験、スーパーカミオカンデで発見された大気ニュートリノ振動を確認。

2004.7

大気ニュートリノ中の振動パターンの直接観測。

2004.11

K2K実験終了

2006.6

完全再建

光電子増倍管のガラスは、職人により一つ一つ手作りしています。2002年の部分再建後観測を続けながら、光電子増倍管を元の本数に戻す準備は着々と行われていました。2005年10月から2006年6月にかけて再度タンクを開け、完全再建作業を行いました。これにより、内水槽の光電子増倍管の本数は、事故前とほぼ同じ1万1129本となりました。

2008.9