FFA加速器を用いた原子核の陽子・中性子半径の独立測定で迫る状態方程式と元素合成

• Project/Area Number: 23K25899
• Project/Area Number (Other): 23H01203 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 若狭 智嗣 九州大学, 理学研究院, 教授 (10311771)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西畑 洸希 九州大学, 理学研究院, 助教 (00782004)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2023: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: 核物質 / 状態方程式 / 中性子スキン厚 / 中性子星 / 反応断面積

Outline of Research at the Start

元素合成のゆりかごを生み出す中性子星の性質から合成プロセスまでを、核物質の状態方程式を通して統一的に理解することを目指す。状態方程式へのアプローチとして中性子過剰な原子核の中性子スキン厚に着目する。多くの理論模型は鉛原子核に対して薄いスキン厚を予測しているが、パリティ非保存電子散乱は厚い値を報告している。この矛盾を解決するために、陽子と中性子分布の半径を独立に決定することが必要である。そこで、九州大学FFA加速器からの100 MeV 級陽子ビームと中性子ビーム生成システムで原子核の陽子と中性子分布を独立かつ系統的に測定する実験を遂行し、状態方程式の高精度化を通して統一理解の確立を目指す。