2018 Fiscal Year Annual Research Report
Dineutron in unstable nuclei probed by spin correlations
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16H02179
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 隆司 東京工業大学, 理学院, 教授 (50272456)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 実験核物理 / 不安定核 / 中性子過剰核 / ダイニュートロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、中性子過剰核の表面に存在すると予言されている強い空間相関「ダイニュートロン」と、その放出による核崩壊過程「ダイニュートロン崩壊」の探索を目指している。ダイニュートロンの存在はこれまで実験的に確立しておらず、観測されれば中性子過剰核の特徴的性質となることから、その研究が待たれている。本研究では、ダイニュートロンの存在が理論的に予言されている非束縛中性子過剰核酸素26(26O)やリチウム13(13Li)を、それぞれ、不安定核ビーム27F,14Beの一陽子分離反応によって生成する。さらに、その二中性子崩壊過程を精度よく測定する実験を行う。まずは、空間的相関に敏感な角度相関の測定を行い、その後、二中性子のスピン相関の測定を行うことを目指している。この目的のため、中性子偏極度計の役割も担う高精細中性子検出器の建設を進めてきた。
平成３０年度は、シンチレーターと光電子増倍管からなる高精細中性子検出器の建設をほぼ終了した。さらに、大阪大学核物理研究センターにおいて陽子ビームの反応で生成される準単色中性子ビームを用いてテスト実験を行った。ここでは建設した高精細中性子検出器の約半分の検出器を用い、中性子の検出器内での応答を本実験に近い条件の中性子ビームによって調べた。その結果、時間分解能や位置分解能が目標に達していることが確かめられた。このテスト実験では、従来型の信号処理回路を用いたが、このやり方でも問題ないことがわかった。今後、信号処理回路に集積回路を導入し、本実験に向けた準備を進めていく予定である。
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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
平成30年度の当初計画では、高精細中性子検出器の建設を進め、大阪大学核物理研究センターにおける準単色中性子ビームを用いた実験を行い、基本性能を確かめるという目標であった。高精細中性子検出器については、シンチレーターと光電子増倍管から成る中性子検出器部の製作が、少数の不良品を除き、完成した。また、この新型の中性子検出器の約半数を使った大阪大学核物理研究センターにおける中性子ビーム照射実験も行い、時間分解能や位置分解能などの基本性能が確かめられた。以上より、おおむね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
H31年度（R１年度）は、高精細中性子検出器の読み出し回路の高度化を完成させる。このため、5月にドイツの共同実験者とともに、集積回路による読み出し回路のテストを行う。これが使用可能であることを確認することで、高精細中性子検出器用の読み出し回路の準備が整う見込みである。今年度後半には不安定核ビームを用いた26Oないし13Liについてのダイニュートロン相関を調べる本実験を行うことを目指している。これらの実験は理化学研究所において行う予定であるが、現在26Oの生成に必要な48Ca一次ビーム供給の目途がたっていない。そのため、まずは18O一次ビームで生成可能な13Liのダイニュートロン探索を第一目標とする。
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