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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Proton-3He scattering and three-nucleon forces in the iso-spin channels of T=3/2

Research Project

Project/Area Number 16H02171
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

関口 仁子  東北大学, 理学研究科, 准教授 (70373321)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 若狭 智嗣  九州大学, 理学研究院, 教授 (10311771)
民井 淳  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (20302804)
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, 教授 (30400435)
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)
三木 謙二郎  東北大学, 理学研究科, 助教 (80727090)
酒井 英行  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 客員主管研究員 (90030030)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2021-03-31
Keywords三体力 / 核力 / 少数系 / 偏極 / ヘリウム3
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30年度は、陽子・ヘリウム3散乱における三体力効果のスピン依存性を見る為、100MeV偏極陽子ビームと偏極ヘリウム3標的を用いて陽子偏極分解能、ヘリウム3の偏極分解能、およびスピン相関係数の実験を遂行した。具体的には以下の事を行なった。(1):大阪大学核物理研究センターリングサイクロトロン施設に本実験のためのビームラインを東実験室に整備し、陽子ビームの偏極度を測定するためのビームライン偏極度を設置した。(2):レーザ強度を上げ、偏極3He標的の偏極度50%を達成した。この結果を受け、偏極3He標的を東北大学から阪大へ移設し、標的システムを立ち上げた。阪大施設においても偏極度50%を達成していることを確認した。(3):(1)(2)ののち、65MeV陽子ビームによるビーム光学系のテストを行い、100MeV偏極陽子ビームによる測定を実施した。現在、得られたデータを解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、50%以上の偏極度を持つヘリウム3標的の開発に成功し、100MeVにおける陽子ーヘリウム3弾性散乱のスピン相関係数を含むスピン観測量測定を行うことができた。スピン相関係数の角度分布データは、同エネルギー領域において世界初のものとなる。

Strategy for Future Research Activity

これまでに得た実験データの解析を進める。並行して理論グループとの議論を進め、カイラル有効場核力による四核子系散乱の厳密理論計算と実験値との比較から三体核力効果に関する議論を進める。

  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Ruhr Universitaet Bochum(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Ruhr Universitaet Bochum
  • [Int'l Joint Research] Vilnius University(リトアニア)

    • Country Name
      LITHUANIA
    • Counterpart Institution
      Vilnius University
  • [Int'l Joint Research] INFN Pisa(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      INFN Pisa
  • [Journal Article] Experimental approach to three-nucleon forces via three- and four-nucleon scattering2018

    • Author(s)
      K. Sekiguchi, T. Akieda, D. Eto, K. Kawahara, H. Kon, K. Miki, T. Mukai, S. Nakai, D. Sakai, S. Shibuya, Y. Shiokawa, T. Taguchi, Y. Wada, A. Watanabe, M. Watanabe, M. Itoh, S. Chebotaryov, M. Dozono, S. Kawakami, Y. Kubota, Y. Maeda, E. Milman, A. Ohkura, H. Sakai, S. Sakaguchi, N. Sakamoto et al.
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 23 Pages: 012007-01-04

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSCP.23.012007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complete set of deuteron analyzing powers from dp elastic scattering at 190 MeV/nucleon2018

    • Author(s)
      K. Sekiguchi, H. Witala, T. Akieda, D. Eto, H. Kon, Y. Wada, A. Watanabe, S. Chebotaryov, M. Dozono, J. Golak, H. Kamada, S. Kawakami, Y. Kubota, Y. Maeda, K. Miki, E. Milman et al.
    • Journal Title

      RIKEN Accelerator Progress Report

      Volume: 51 Pages: 66

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 偏極 3He 標的を用いた陽子-3He 散乱における 3He 偏極分解能測定2019

    • Author(s)
      渡邉跡武, 関口仁子他
    • Organizer
      日本物理学会2019年年次大会
  • [Presentation] 65 MeV 偏極陽子ビームによる陽子-3He 弾性散乱の測定2019

    • Author(s)
      中居真之介, 関口仁子他
    • Organizer
      日本物理学会2019年年次大会
  • [Presentation] 三体核力研究に向けた陽子-3He 弾性散乱のスピン相関係数の測定2019

    • Author(s)
      井上南, 関口仁子他
    • Organizer
      日本物理学会2019年年次大会
  • [Presentation] 中性子透過率を利用した偏極 3He 標的の偏極度絶対値の測定2019

    • Author(s)
      澁谷峻, 関口仁子他
    • Organizer
      日本物理学会2019年年次大会
  • [Presentation] Compelete set of deuteron analyzing powers for d p elastic scattering at 70-300 MeV/nucleon and three-nucleon forces2018

    • Author(s)
      Kimiko Sekiguchi
    • Organizer
      22nd International Conference on Few Body Problems in Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of 3He analyzing power for p-3He elastic scattering at 70 MeV2018

    • Author(s)
      Atomu Watanabe, Kimiko Sekiguchi et al.
    • Organizer
      22nd International Conference on Few Body Problems in Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement for p-3He elastic scattering with a 65 MeV polarized proton beam2018

    • Author(s)
      Shinnosuke Nakai, Kimiko Sekiguchi et al.
    • Organizer
      22nd International Conference on Few Body Problems in Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Results of Few-Nucleon Scattering from Tohoku University and Future Plan2018

    • Author(s)
      Kimiko Sekiguchi
    • Organizer
      The 9th International workshop on Chiral Dynamics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Measurement of 3He analyzing power for p-3He elastic scattering at 70 MeV2018

    • Author(s)
      Atomu Watanabe, Kimiko Sekiguchi et al.
    • Organizer
      Fifth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the APS and the JPS
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement for p-3He elastic scattering with a 65 MeV polarized proton beam2018

    • Author(s)
      Shinnosuke Nakai, Kimiko Sekiguchi et al.
    • Organizer
      Fifth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the APS and the JPS
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experimantal approach to three-nucleon forces via three- and four-nucleon scattering2018

    • Author(s)
      Kimiko Sekiguchi
    • Organizer
      International Conference on Nuclear Theory in the Supercomputing Era
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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