2020 Fiscal Year Annual Research Report
Weak Transition in Nuclei Studied by Means of Strong Transition
| Project/Area Number |
15K05104
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
藤田 佳孝 大阪大学, 核物理研究センター, 招へい教授 (60093457)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
民井 淳 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (20302804)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | Gamow-Teller 遷移 / 弱い相互作用 / 強い相互作用 / 荷電交換反応 / ベータ崩壊 / 高分解測定 / カーボン年代測定 / ニュートリノ振動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
原子核は2種類の核子、つまり陽子と中性子から構成される。これらを区別するため、アイソスピン量子数が導入されている。更にそれぞれの核子は、スピン量子数を持つ。本研究の主たる対象となるガモフテラー(GT)遷移は、これら2種類の量子数の状態を変化させる働きをするため、原子核構造研究の為のユニークな情報を提供する。また宇宙での元素合成、例えば中性子星合体におけるニュートリノ起源の元素合成に目を向けた時、弱い相互作用によって起こるGT遷移の果たす役割の大きさに目を見張る。
しかし弱い相互そのものを使ってのGT遷移の研究は、その相互作用の弱さ故に絶望的である。そこで強い相互作用で起こる「荷電交換反応」が逆ベータ崩壊のように振る舞い、しかも一定の条件の下では、ベータ崩壊の研究ではたどり着けない高励起状態へのGT遷移の研究が可能であることに目をつけた。
問題は、荷電交換反応ではGT遷移の遷移強度の絶対値が出ない事である。そこで、a)世界最高分解能が得られる、磁気分析器「グランド・ライデン」を使う荷電交換反応による研究 b)アイソスピンに関して対称な不安定核からのベータ崩壊を用いた研究、これら2種類の研究を融合する事によりGT遷移強度の絶対値を得ると共に、原子核に於ける高励起状態へのGT遷移の詳細及び全体像を研究している。
その結果、GT遷移が関与する以下の事項を論文にまとめた。 1）1950年代からの原子核物理の謎であったカーボン年代測定に使われる14Cが、5,700年もの長いベータ崩壊の半減期を持つ理由の量子力学に基づく説明、 2) ニュートリノ振動の性質を、原子核標的を使い精度よく測定できる原理の提案。
|
Research Products
(11 results)
