Measurement of charge density distributions of double-beta-decay nuclide Ca-48 and Ti-48 using muonic atoms

Publicly Offered Research

Project Area	Investigation on the Origin and Evolution of Matter in the Universe by Extremely Rare Events: Frontire of Creating a New Insight on the Matte in the Universe
Project/Area Number	25H02178
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	Institute of Science Tokyo
Principal Investigator	藤岡宏之東京科学大学, 理学院, 准教授 (30513395)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000) Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords	ミュオン原子 / 電荷密度分布 / 二重ベータ崩壊核
Outline of Research at the Start	高いエネルギー分解能を有する超伝導転移端センサーTES検出器を用いたミュオン原子のX線分光により、48Caおよび48Ti原子核の電荷密度分布の平均二乗半径、半径の4次のモーメント、ならびにモデル非依存に決定できるBarrett半径の決定を目指す。特に48Caは二重ベータ崩壊核の一つであり、ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の半減期とニュートリノの有効質量を関係づける核行列要素の理論計算が行われているが、結果にバラツキが大きいことが知られている。本研究で得られる電荷密度分布を理論計算と比較することで、これらの原子核の構造の理解の向上に寄与することを目指す。