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錫132の巨大単極共鳴測定による中性子核物質の非圧縮率の研究

Publicly Offered Research

Project AreaNuclear matter in neutron stars investigated by experiments and astronomical observations
Project/Area Number 15H00834
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大田 晋輔  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60548840)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords核物質状態方程式 / 巨大単極共鳴 / アクティブ標的 / 大強度ビーム粒子識別 / 不安定核ビーム / 逆運動学ビーム実験 / 重陽子非弾性散乱 / 中性子星
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は中性子物質の非圧縮率の精度を格段に向上させることである。そのために世界に先駆けて錫132不安定核における巨大単極共鳴のエネルギー決定を行うことを目標としている。
実験を理化学研究所加速器施設RIBFにおいて行った。最適化した読み出しパッドおよび改良を行ったシリコン検出器を含むアクティブ標的システムと、大強度ビーム利用を可能にする粒子識別検出器群を利用して10日間のデータ収集を行った。実験遂行にあたってはそれぞれの検出器に精通した共同研究者約40名の協力を得た。この実験において、アクティブ標的を用いて原子核反応の反応点近傍を精度よく測定することにより錫領域の不安定核における単極遷移強度の測定を世界で初めて実現させた。
データ解析では精度のよいデータを得るためのアルゴリズム開発を進め、励起エネルギーで1MeV以下の分解能が得られることがわかった。典型的な巨大単極共鳴の幅である4MeVと比べて良い分解能が達成できている。一方で演算時間がデータ解析サーバの購入ではまかないきれないということが明らかになったため、28年度に完成した東京大学のスーパーコンピューティングシステムReedbushを利用することとした。これにより20TBを超えるデータ解析も可能になった。
バックグラウンド事象となるものは重陽子の分解による陽子であるが、その事象がエネルギー損失プロファイルの比較から分離可能であることがわかり、巨大単極共鳴に対応するエネルギー領域に有意なイベント数が認められている。これらの結果を国際会議および国内学会に置いて発表した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 7 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ノートルダム大学(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] GSI(ドイツ)

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      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] KVI(オランダ)

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      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] CEA, Saclay(フランス)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 北京航空航天大学(中国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 重水素アクティブ標的を用いた錫領域不安定核の巨大単極共鳴の測定2017

    • Author(s)
      大田晋輔
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] CNS Active Target2017

    • Author(s)
      大田晋輔
    • Organizer
      新学術領域「中性子星核物質」第二回検出器ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] CNS Active Target (CAT) for high-intensity beam experiment and the first experiment at RIBF2016

    • Author(s)
      大田晋輔
    • Organizer
      Workshop on Software for Time Projection Chambers for Nuclear Physics Experiments
    • Place of Presentation
      Michigan (US)
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GMRで探る状態方程式2016

    • Author(s)
      大田 晋輔
    • Organizer
      宇宙核物理連絡協議会研究会
    • Place of Presentation
      国立天文台三鷹キャンパス(東京都三鷹市)
    • Year and Date
      2016-02-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 理研RIBF BigRIPSにおける大強度不安定核ビームの粒子識別の開発2015

    • Author(s)
      大田 晋輔
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学 (大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アクティブ標的を用いた錫132近傍原子核の巨大単極共鳴測定2015

    • Author(s)
      大田 晋輔
    • Organizer
      アイソスカラー型単極遷移で探る原子核の励起状態とクラスター構造
    • Place of Presentation
      大阪大学RCNP (大阪府茨木市)
    • Year and Date
      2015-07-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] On pn-pair transfer/pick-up reactions2015

    • Author(s)
      Shinsuke OTA
    • Organizer
      2nd International Workshop and 12th RIBF Discussion on Neutron-Proton Correlations
    • Place of Presentation
      香港 (中国)
    • Year and Date
      2015-07-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Using TPC to Study ISGMR/ISGDR2015

    • Author(s)
      Shinsuke OTA
    • Organizer
      Science with SpRIT TPC Workshop
    • Place of Presentation
      理化学研究所 (埼玉県和光市)
    • Year and Date
      2015-06-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Active Target Development in Japan2015

    • Author(s)
      Shinsuke OTA
    • Organizer
      Workshop on Active Targets and Time Projection Chambers for Nuclear Physics Experiments
    • Place of Presentation
      ミシガン州イーストランシング (米国)
    • Year and Date
      2015-05-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] アクティブ標的プロジェクト

    • URL

      http://www.cns.s.u-tokyo.ac.jp/~ota/ja/project/cat/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 核物質の状態方程式

    • URL

      http://www.cns.s.u-tokyo.ac.jp/~ota/ja/project/nuclear-matter/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2022-01-28  

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