| Project/Area Number |
20K14495
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 偏極中性子 / 核偏極 / CP対称性の破れ / 中性子吸収反応 / 偏極中性子ビーム / 離散的対称性の破れ / 複合核反応 / (n,γ)反応 / 中性子偏極デバイス / 中性子ビーム |
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| Outline of Research at the Start |
現在の物質優勢宇宙を説明するためには標準理論を超えたCP対称性の破れの存在が不可欠である。原子核の中性子吸収反応ではCP対称性の破れが大きく増幅される可能性が示唆されており、この現象を利用した未知のCP対称性の破れ探索実験が計画されている。本研究ではCP対称性の破れ探索実験のための熱外中性子偏極用の大型3Heスピンフィルターの開発を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
We have developed a neutron beam spin-polarization device: a 3He spin filter, which is indispensable for the CP violation search using a neutron absorption reaction by nuclei. The 3He spin filter is a device to polarize a neutron beam by using neutron absorption reaction of polarized 3He nuclei. A laser system for polarizing 3He gas was constructed at J-PARC, and it was confirmed that a high 3He polarization of about 80% can be achieved. An angular distribution of gamma-rays emitted from the polarized neutron absorption reaction by nuclei and a spin dependent absorption cross section of polarized La and polarized neutrons were successfully measured using this device.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
開発した3Heスピンフィルタを用いて世界最大強度を誇るJ-PARCの中性子ビームを幅広いエネルギー領域において偏極することに成功した。本デバイスを用いて測定した原子核の中性子断面積のスピン依存性から139LaにおけるCP対称性の破れの増幅率を決定することに成功した。これはCP対称性の破れ探索に対して非常に大きなマイルストーンである。本デバイスはCP対称性の破れ探索のみならず中性子ビームを用いた広範な科学領域にわたり高い有用性を持つことから、今後様々な中性子実験に応用させることが期待される。
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