2017 Fiscal Year Annual Research Report
Proton-3He scattering and three-nucleon forces in the iso-spin channels of T=3/2
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16H02171
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
関口 仁子 東北大学, 理学研究科, 准教授 (70373321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 謙二郎 東北大学, 理学研究科, 助教 (80727090)
伊藤 正俊 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 准教授 (30400435)
若狭 智嗣 九州大学, 理学研究院, 准教授 (10311771)
民井 淳 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (20302804)
畑中 吉治 大阪大学, 核物理研究センター, 特任教授 (50144530)
前田 幸重 宮崎大学, 工学部, 准教授 (50452743)
酒井 英行 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 部長 (90030030)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 三体力 / 核力 / 少数系 / 偏極 / ヘリウム３ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子核物理学では、三体力を含めた核力による原子核・核物質の記述が進みつつある。そのような中、三体力の荷電スピン三重項(T=3/2項)が、中性子過剰核や中性子星の理解において注目されている。一方、T=3/2三体力の実験による検証は進んでいない。本研究では、３陽子を含む四核子系の陽子・ヘリウム３散乱に注目し、T=3/2三体力効果の明らかな証拠を得ることを目指す。平成２９年度は、陽子・ヘリウム３散乱における三体力効果の大きさを見積もる為、65MeV陽子ビームよる陽子・ヘリウム３弾性散乱の微分断面積測定を実施する準備(検出器制作、ガス標的・ダブルスリットの整備)を行い、大阪大学核物理研究センターにおいて実験を遂行した。現在、データを解析中である。また並行して、来年度以降に100MeVにおける陽子・ヘリウム３散乱の偏極分解能測定を高効率に測定を行う為の偏極ヘリウム３標的の開発を進めた。具体的には、（１）偏極緩和率を低減のためのセル制作装置・真空系を新規に構築。その結果、他施設とほぼ同水準の緩和率であるダブルセルを制作することに成功した。（２）標的偏極度を知る為に必要な3He標的数密度を測定する方法として、熱中性子透過率測定を利用した手法を理研小型中性子源RANSにおいて確立。偏極度を2-3%の測定誤差で得ることに成功した。（３）東北大理学部ガラス工作部と協力し、薄膜標的セルの制作に成功。結果、散乱粒子のエネルギーが低くなる後方角度での測定が実現可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定とおり、まず入射エネルギー100MeV以下での陽子・ヘリウム３散乱の測定を実施した。理論計算に関しても、100MeV付近における厳密理論計算の計算精度をあげる工夫が進んでいる。偏極ヘリウム３標的についても、より高いエネルギーでのスピン観測量を高効率に測定するための開発が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降、大阪大学核物理研究センター(RCNP)リングサイクロトロン施設において135MeV陽子ビームによる陽子-3He散乱のヘリウム３偏極分解能の実験を実施する。このため、RCNPにおいてビームラインの整備を進め、並行して高偏極高密度の偏極ヘリウム３標的の開発を進める。また、これまでに得られた実験結果と理論計算との比較を行う為、理論グループは三体核力をも含めた四核子系厳密理論計算を遂行する。
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