原子核内における核子相関の実験的検証

• Project/Area Number: 16H06627
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 三木 謙二郎 東北大学, 理学研究科, 助教 (80727090)
• Project Period (FY): 2016-08-26 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 実験核物理

Outline of Annual Research Achievements

原子核内における核子相関を定量的に理解することは、現代の原子核物理学における主要命題の一つである。我々は、核子相関の中でも特に重要であるテンソル相関について、それが原子核中で作用している姿を実験的に観測することを目指している。
テンソル相関は、その本質として核内の陽子・中性子(pn)ペアの相対運動量分布にスピン依存性をもたらすことが期待されていた。本研究では、高分解能(p,d+p)反応測定という手法を適用することで核内のpnペアをそのスピン状態も含めて実験的に観測し、上述のテンソル相関の振る舞いを検証した。
本年度は東北大学CYRIC施設において、4Heに対する(p,d+p)測定に向けた検出器の開発・実験セットアップの組み上げを完了した。具体的には、散乱陽子・重陽子を検出するためのdE-E検出器の開発、冷却ガス標的システムの調整・改良などを主に遂行した。そして、実際に4He原子核に対して入射エネルギー80MeVにおける(p,d+p)反応スペクトルを取得した。得られた実験データをインパルス近似計算と組み合わせて解析を行った結果、pnペアの相対運動量が上がるに従い、スピン１(平行)に組んだペアの割合が増大するというテンソル相関の特徴と符合する兆候を見出すことに初めて成功した。これらの成果は、既に会議等において広く公表し、実験・理論研究者双方から良い反響を得ている状況である。
以上により本申請の目標は一通り達成された。今後の発展として、実験データと核構造理論計算とをより定量的に比較するために、(p,d+p)反応の核反応理論計算のさらなる精緻化が望まれている。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Isovector excitations in 100Nb and their decays by neutron emission studied via the 100Mo(t,3He+n) reaction at 115 MeV/u (2017)
  • Author(s): K.Miki,R.G.T.Zegers,Sam M.Austin,D.Bazin,B.A.Brown,A.C.Dombos,R.K.Grzywacz,M.N.Harakeh,E.Kwan,S.N.Liddick,S.Lipschutz,E.Litvinova,M.Madurga,M.T.Mustonen,W.J.Ong,S.V.Paulauskas,G.Perdikakis,J.Pereira,W.A.Peters,C.Robin,M.Scott,A.Spyrou,C.Sullivan,R.Titus
  • Journal Title: Physics Letters B Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Deuteron Analyzing Powers for dpdp Elastic Scattering at Intermediate Energies and Three-Nucleon Forces (2017)
  • Author(s): K.Sekiguchi,Y.Wada,A.Watanabe,D.Eto,T.Akieda,H.Kon,K.Miki,N.Sakamoto,H.Sakai,M.Sasano,Y.Shimizu,H.Suzuki,T.Uesaka,Y.Yanagisawa,M.Dozono,S.Kawase,Y.Kubota,C.S.Lee,K.Yako,Y.Maeda,S.Kawakami,T.Yamamoto,S.Sakaguchi,T.Wakasa,J.Yasuda,A.Ohkura,Y.Shindo,M.Tabata,E.Milman,S.Chebotaryov,H.Okamura,T.L.Tang
  • Journal Title: Few-Body Systems Volume: 58 Issue: 2 Pages: 48-48
  • DOI: 10.1007/s00601-017-1213-6
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The performance of the γ-ray tracking array GRETINA for γ-ray spectroscopy with fast beams of rare isotopes (2017)
  • Author(s): D.Weisshaar,D.Bazin,P.C.Bender,C.M.Campbell,F.Recchia,V.Bader,T.Baugher,J.Belarge,M.P.Carpenter,H.L.Crawford,M.Cromaz,B.Elman,P.Fallon,A.Forney,A.Gade,J.Harker,N.Kobayashi,C.Langer,T.Lauritsen,I.Y.Lee,A.Lemasson,B.Longfellow,E.Lunderberg,A.O.Macchiavelli,K.Miki,S.Momiyama,S.Noji,D.C.Radford,M.Scott,J.Sethi,et al.
  • Journal Title: Nucl. Intrum. Methods A Volume: 847 Pages: 187-187
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.12.001
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Probing astrophysically important states in the 26Mg nucleus to study neutron sources for the s process (2016)
  • Author(s): R. Talwar, T. Adachi, G. P. A. Berg, L. Bin, S. Bisterzo, M. Couder, R. J. deBoer, X. Fang, H. Fujita, Y. Fujita, J. Goerres, K. Hatanaka, T. Itoh, T. Kadoya, A. Long, K. Miki, D. Patel, M. Pignatari, Y. Shimbara, A. Tamii, M. Wiescher, T. Yamamoto, and M. Yosoi
  • Journal Title: Phys. Rev. C Volume: 93 Issue: 5 Pages: 055803-055803
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.055803
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] テンソル力がもたらす核内核子相関の実験的検証 (2017)
  • Author(s): 三木謙二郎
  • Organizer: 核力に基づく核構造、核反応物理の展開
  • Place of Presentation: 京都大学基礎物理学研究所湯川記念館パナソニック国際交流ホール (京都府京都市左京区北白川追分町)
  • Invited