Study of pure-neutron nuclei explored by innovative neutron detectors

• Project/Area Number: 24H00006
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: 中村 隆司 東京科学大学, 理学院, 教授 (50272456)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 洋介 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 開発研究員 (00455346) ; 三木 謙二郎 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80727090) ; 大津 秀暁 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, チームリーダー (90302075)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥642,590,000 (Direct Cost: ¥494,300,000、Indirect Cost: ¥148,290,000); Fiscal Year 2026: ¥248,560,000 (Direct Cost: ¥191,200,000、Indirect Cost: ¥57,360,000); Fiscal Year 2025: ¥142,870,000 (Direct Cost: ¥109,900,000、Indirect Cost: ¥32,970,000); Fiscal Year 2024: ¥87,620,000 (Direct Cost: ¥67,400,000、Indirect Cost: ¥20,220,000)
• Keywords: 中性子原子核 / 中性子過剰核 / 不安定核 / 核力 / 中性子星

Outline of Research at the Start

中性子だけでできた「中性子原子核」は存在しうるのか。本研究は、その存在や性質がいまだによくわかっていない中性子原子核について、2-,4-,6-中性子系に焦点を絞り、複数個の中性子を同時測定する新方式の中性子検出器を建設し、中性子原子核に対する世界初の本格的分光実験を行うものである。中性子原子核の研究を通じて、未知の核力成分や核多体効果を明らかにし、原子核の第一原理計算やQCD計算のベンチマークとなる基礎データを与える。中性子原子核は強い相互作用のみで凝集した新量子系としてみなせ、あらたな殻構造なども期待される。さらに、中性子星の構造の解明や、中性フェルミ粒子系としての普遍性の解明にも資する。