Study of the neutrino-flux via bound state beta-decay of bare 205Tl ions

• Project/Area Number: 18H03696
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: SUZUKI Takeshi 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10196842)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 太樹 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (30612147) ; 福田 光順 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (50218939) ; 泉川 卓司 新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (60282985) ; 大坪 隆 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70262425) ; 武智 麻耶 新潟大学, 自然科学系, 助教 (40570172)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥32,500,000 (Direct Cost: ¥25,000,000、Indirect Cost: ¥7,500,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2018: ¥30,420,000 (Direct Cost: ¥23,400,000、Indirect Cost: ¥7,020,000)
• Keywords: 太陽ニュートリノフラックス / ニュートリノ捕獲断面積 / 束縛状態ベータ崩壊 / 標準太陽モデル / ニュートリノフラックス / 束縛状態β崩壊

Outline of Final Research Achievements

Due to COVID-19, it was impossible to visit GSI for the experiment. Measurement was performed only by on-site researchers to deduce the lifetime of bound state beta decay of 205Tl, using ESR. Data analysis is in progress. The half-life has been found to be 229+-36 days. It agrees with the theoretical prediction of 122 days within 3σ. After determining the lifetime, neutrino capture cross-section thus neutrino flux will be fixed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

束縛状態β崩壊の半減期測定から得られる核遷移行列要素を用いてニュートリノ捕獲断面積を精密決定しこれまでできて居なかった低エネルギーに於ける太陽ニュートリノフラックスを決定する基データが得られた。ニュートリノ振動で解決したと考えられている「太陽ニュートリノ問題」が実は解決していない「標準太陽モデル」の検証に繋がる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 重イオン科学研究所(ドイツ)
• [Journal Article] Measurements of total reaction cross sections for 17Ne using a solid hydrogen target (2020)
  • Author(s): Moriguchi T.、Amano M.、Ozawa A.、Horiuchi W.、Abe Y.、Fujii T.、Kagesawa R.、Kamioka D.、Kitagawa A.、Mukai M.、Nagae D.、Sakaue M.、Sato S.、Suzuki S.、Suzuki T.、Yamaguchi T.、Yokota K.
  • Journal Title: Journal of Physics: Conference Series Volume: 1643 Issue: 1 Pages: 012099-012099
  • DOI: 10.1088/1742-6596/1643/1/012099
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Possibility to Employ Nucleon Pickup Cross Sections to Look into Nucleon Momentum Distributions in Nuclei (2020)
  • Author(s): M. Fukuda, N. Tadano, S. Yamaoka, M. Tanaka, J. Ohno, D. Nishimura, M. Takechi, R. Wakabayashi, H. Du, S. Fukuda, T. Izumikawa, T. Suzuki et al.
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 32
  • DOI: 10.7566/jpscp.32.010044
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Method to Deduce Point-proton Radii from Charge Changing Cross Sections Possibility to Employ Nucleon Pickup Cross Sections to Look into Nucleon Momentum Distributions in Nuclei (2020)
  • Author(s): A Homma, M Tanaka, M Takechi, T Ohtsubo, M Fukuda, T.Suzuki et al.
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 32
  • DOI: 10.7566/jpscp.32.010032
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Swelling of doubly magic 48Ca core in Ca isotopes beyond N = 28 (2020)
  • Author(s): M. Tanaka, M. Takechi, A. Homma, M. Fukuda, D. Nishimura, T. Suzuki, Y. Tanaka, T. Moriguchi;他63名
  • Journal Title: Physical Review Letters Volume: 124 Issue: 10
  • DOI: 10.1103/physrevlett.124.102501
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Energy dependence of total reaction cross sections for 17Ne on a proton target (2020)
  • Author(s): T.Moriguchi, M.Amano, A.Ozawa, W.Horiuchi, Y.Abe, T.Fujii, R.Kagesawa, D.Kamioka, A.Kitagawa, M.Mukai, D.Nagae, M.Sakaue, S.Sato, S.Suzuki, T.Suzuki, T.Yamaguchi, K.Yokota
  • Journal Title: Nuclear Physics Volume: A994 Pages: 121663-121663
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2019.121663
• [Journal Article] New test of modulated electron capture decay of hydrogen-like 142Pm ions: Precision measurement of purely exponential decay (2019)
  • Author(s): F.C. Ozturk, B. Akkus, D. Atanasov, H. Beyer, F. Bosch, D. Boutin, C. Brandau, P. Buehler, R.B. Cakirli, R.J. Chen, et al.
  • Journal Title: Phys. Lett. B Volume: 797 Pages: 134800-134800
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2019.134800
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] STUDY OF THE 7Li(d, t)6Li REACTION AT THE ENERGY OF 14.5 MeV (2019)
  • Author(s): N. Burtebayev, Zh.K. Kerimkulov, Maulen Nassurlla,J.T. Burtebayeva, Marzhan Nassurlla, S.B. Sakuta T. Suzuki, K. Rusek, A. Trzcska, M. Woliska-Cichock
  • Journal Title: Acta Physica Polonica Volume: B50 Issue: 3 Pages: 703-707
  • DOI: 10.5506/aphyspolb.50.703
• [Journal Article] Development of prototype RICH detector with multi-anode photomultipliers for radioactive ions (2019)
  • Author(s): D.Nishimura, M.Fukuda, S.Yagi. T.Sugihara,T.Suzuki, 他41名
  • Journal Title: Nuclear Instr & Meth. Volume: 931 Pages: 23-28
  • DOI: 10.1016/j.nima.2019.03.085
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The ferroptosis inducer erastin irreversibly inhibits system xc－ and synergizes with cisplatin to increase cisplatin’s cytotoxicity in cancer cells (2018)
  • Author(s): M. Sato, R. Kusumi, S. Hamashima, S. Kobayashi, S. Sasaki, Y. Komiyama, T. Izumikawa, M. Conrad, S. and H. Sato,
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Pages: 1-9
• [Journal Article] Evidence for prevalent Z=6 magic number in neutron-rich carbon isotopes (2018)
  • Author(s): D. T. Tran, H. J. Ong, I. Tanihata, N. Aoi, Y. Enyo-Kanada, T. Suzuki et al.,
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 9 Issue: 1
  • DOI: 10.1038/s41467-018-04024-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Ni同位体の陽子標的荷電変化断面積 (2021)
  • Author(s): 生越瑞揮, 鈴木健, 他66名
  • Organizer: 日本物理学会第76回年次大会
• [Presentation] Sn同位体の荷電変化断面積と荷電半径 (2021)
  • Author(s): 福留美樹, 福田光順, 鈴木健, 他22名
  • Organizer: 日本物理学会第76回年次大会
• [Presentation] One neutron removal cross sections for the 16N isomeric state (2021)
  • Author(s): M. Fukutome, M. Fukuda, M. Tanaka, D. Nishimura, M. Takechi, T. Ohtsubo, 他
  • Organizer: The 8th Asia-Pacific conference on Few-Body problems in Physics,1-5 Mar. 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Be同位体の荷電半径と中性子分布半径 (2021)
  • Author(s): 高山元, 福田光順, 西村太樹, 鈴木健, 泉川卓司他10名
  • Organizer: 日本物理学会第76回年次大会, 優秀発表賞受賞, 2021年3月
• [Presentation] 重イオンビームによる断面積測定と核半径・密度分布・核変形 (2021)
  • Author(s): 福田光順
  • Organizer: ELPH 研究会 「電子散乱による原子核研究;原子核の電荷密度・陽子・中性子の分布と半径」
  • Invited
• [Presentation] 荷電変化断面積の中性子数依存性 (2019)
  • Author(s): 福田光順, 武智麻耶, 田中聖臣, 若林諒, 福留美樹, 三原基嗣, 松多健策, 西村太樹, 鈴木健, 山口貴之, 坂上護, 大坪隆, 冨田瑞樹, 茂住圭一, 山口滉太, 泉川卓司, 佐藤眞二, 福田茂一, 北川敦志
  • Organizer: 日本物理学会(2019)山形大学大会
• [Presentation] 稀少RIリングのためのファイバーシンチレーション検出器の開発 (2019)
  • Author(s): 細井駿, 鈴木健, 山口貴之, 大甕舜一郎, 荒川裕樹, 猪股玖美, 小林孝彰, 稲田康人, 坂上護, 横田健次郎, 山口由高, Naimi Sarah, 小沢顕, 向井もも, 森口哲朗, 上岡大起, 景澤怜央, 長江大輔, 阿部康志, 北川敦志, 佐藤眞二, Ge Zhuang, Li Honghu
  • Organizer: 日本物理学会(2019)山形大学大会
• [Presentation] 稀少RIリングのためのファイバーシンチレーション検出器の開発 (2019)
  • Author(s): 鈴木 健, 山口 貴之, 大甕 舜一朗, 荒川 裕樹, 猪股 玖美, 小林 孝彰, 坂上 護, 細井 駿, 横田 健次郎, 梶木 大輔, 竇 文博, 濱川 大貴 山口 由高, Naimi Sarah, 小沢 顕, 向井 もも,森口 哲朗,上岡 大起, 景澤 怜央, Ge Zhuang , Li Honghu ,阿部 康志, 北川 敦志,佐藤 眞二, 長江 大輔
  • Organizer: 日本物理学会(2019)山形大学大会
• [Presentation] Measurements of Interaction Cross Sections and Charge-changing Cross Sec- tions for Ca and Ni Isotopes at RIBF (2018)
  • Author(s): M. Tanaka, M. Fukuda, M. Takechi, A. Homma, T. Ohtsubo, M. Mihara,T.Suzuki, K. Matsuta, ET AL.
  • Organizer: The 10th China-Japan Joint Nuclear Physics Symposium, November 18-23, 2018, Huizhou,
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Nuclear Matter Radii of Ca Isotopes across the Neutron Magic Number N = 28 Via Interaction Cross Section Measurements (2018)
  • Author(s): M. Tanaka, M. Fukuda, M. Takechi, A. Homma, T. Ohtsubo, M. Mihara, T.Suzuki, K. Matsuta, ET AL.
  • Organizer: Int. Conf. on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2018), (at Omiya, Saitama, 4-8 Dec. 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a Method to Deduce Point-Proton Radii from Charge Chang- ing Cross Sections (2018)
  • Author(s): A. Homma, M. Takechi, M. Tanaka, M. Fukuda, T.Suzuki, et al.
  • Organizer: Int. Conf. on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2018), (at Omiya, Saitama, 4-8 Dec. 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Recent progress of reaction cross section studies at RIBF and HIMAC (2018)
  • Author(s): M. Fukuda
  • Organizer: December 17-19,2018, Beihang University, Beijing), China
  • Invited
• [Presentation] 中性子過剰N(窒素) 同位体の反応断面積測定 (2018)
  • Author(s): 若林諒, 福田光順s, 大西康介, 田中聖臣, 松多健策s, 杉原貴信, 八木翔一 , 中村翔健, 堀太地, 柳原陸斗, 鈴木健, 山口貴之, 加藤郁磨, 藤井朋也, 三ツ井俊也, 西村大樹, 大坪隆, 武智麻耶, 本間彰, 宮田恵理, 西塚賢治, 池田彩夏, 高野健太, 塩田柾貴, 星野寿春, 泉川卓司, 森口哲朗, 佐藤眞二, 福田茂一, 北川敦志
  • Organizer: 日本物理学会第74 回年次大会（2018 年）（於九州大学)