原子核反応における「しきい値」近傍での反陽子K中間子生成

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640291
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 千葉 順成 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (50126124)
• Keywords: 反陽子 / K中間子 / 原子核反応 / 重イオン / しきい値以下 / 粒子生成 / 生成断面積

Research Abstract

原子核反応では、陽子・陽子反応で粒子を生成するのに必要な入射エネルギー以下でも粒子を生成することができる。これを「しきい値」以下の粒子生成(subthreshold particle production)と呼んでいる。「しきい値」以下の粒子生成は、これまで主にπ生成について研究が行われ、原子核内部を探るプローブとして重要な役割を果たしてきた。1990年前後からは反陽子生成について、また、90年代後半からはK中間子生成についての研究が盛んになってきた。
我々は、高エネルギー加速器研究機構(KEK)の陽子シンクロトロン(PS)を用いて、陽子、重陽子、α粒子(^4He原子核)を入射する原子核反応で、「しきい値」以下の反陽子生成の研究を行ない、重陽子入射で反陽子生成が異常に増加していることを発見した。粒子の内部運動を考慮したモデル計算と比較して3GeV入射では100倍も多いのである。
反陽子生成が増加する理由については諸説が提案されているが、まだはっきりしない。理由を特定するためには、より系統的な測定、特にK中間子など他の粒子生成や広範な運動量領域での測定が必要となる。我々は、そのような測定の実現を目指してKEK-PSにガスジェット標的などの新しい装置を導入する可能性の検討を行なった。その結果、加速器の改造などを考慮すると、この計画の実現には少し長期的な展望が必要となることが分かった。そこで、放射線医学総合研究所の重イオン加速器を用いてK中間子を測定することを計画した。2000年2月に実施した最初の実験で、K中間子の測定が充分に可能であることが実証され、今後系統的な実験を遂行する予定である。

Research Products

• [Publications] Y. Sugaya, J. Chiba et al: "Subthreshold antiproton production in pA, dA and αA reactions"Nucl. Phys.. A634. 115-140 (1998)
• [Publications] M. J. Bennet, J. Chiba et al: "Antiproton distribution in Autnucleas Collisions"Phys. Rev.. C56. 1521 (1997)