Verification of tetra-neutron resonance by nuclear reaction of RI beam

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H02177
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research (2020, 2022); The University of Tokyo (2016-2019)
• Principal Investigator: Shimoura Susumu 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, 協力研究員 (10170995)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 道正 新一郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80392140)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: RIビーム / 中性子多体系 / 質量欠損核分光 / 荷電交換反応 / アルファノックアウト反応 / 多核子移行反応

Outline of Final Research Achievements

The candidate tetra-neutron resonance reported by the measurement of the 4He(8He,8Be) reaction was reexamined. The re-measurements of the same reaction was performed with better accuracy and statistics. The alpha knockout reaction 8He(p,p,α) reaction was measured, which showed a consistent mass spectrum with 10 times better statistics. The energy and the width of the candidate have been deduced, indicating that the candidate remains 10 times more periods than the reaction time scale.

Free Research Field

実験核物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

中性子だけで構成された原子核-原子番号0の元素-の存在は原子核物理学における60年以上にわたる課題であった。本研究の開始直前に発表された4事象発見されたテトラ中性子共鳴の候補は、準安定な状態として４中性子が存在する可能性を示唆した。本研究はこれを検証することを目的に再測定と全く異なる反応を用いた測定を行い、その結果、閾値直上に強く相関したテトラ中性子状態が存在することを示した。