2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of isospin dependence in nuclear-matter equation of state via giant resonances in isobaric nuclei
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16H06003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大田 晋輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60548840)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 核物質 / 状態方程式 / アクティブ標的 / 非弾性散乱 / 中性子星 / TPC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子核の構造、ダイナミクスから中性子星の構造や超新星爆発、コンパクト連星合体などの天体現象までを支配する核物質状態方程式の決定は原子核物理の大きな課題である。特に近年では中性子星の質量限界の観点から状態方程式の荷電依存性の解明が急務となっている。本研究では、中性子核物質の非圧縮率を実験的に直接決定し、理論モデルが再現すべき確固たる指標を作り上げることを目的としている。特に同重体という新しい切り口を取り入れることにより、質量依存性を排除して、非圧縮率を導出することを目指す。不安定核ネオジム１３２の巨大単極共鳴のエネルギー測定を実現する。
本年度は大型アクティブ標的CAT-Mの製作およびパイロット実験を行った。２８年度および２９年度前半で領域分割型多積層THGEMの大型化を完了させた。電場シミュレーションによってフィールドケージ、読み出し電極、シリコン検出器、筐体の構造、配置を最適化して、オフラインによるデータの補正が可能になるよう、電場による飛跡のずれを1mm以内に収める設計を行った。またデータ収集系に既存のGET回路を用いることで迅速な開発を実行した。２９年度後半に実機の製作を行うとともにデータ収集および解析用計算機の整備をすすめ、試運転としてビーム照射テストを放射線医学総合研究所において行った。キセノンビームを水素ガスを封入したアクティブ標的CAT-Mに照射し、反跳粒子とビーム粒子の同時計測を毎秒100万個のビーム照射下で実現した。また、パイロット実験としてキセノン安定核にたいする陽子非弾性散乱の測定を実現した。
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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
２９年度の当初目標であったアクティブ標的の大型化を着実に進め、パイロット実験として陽子非弾性散乱の測定を新しく製作したアクティブ標的CAT-Mで実現することができた。これにより従来の１０倍のデータ収集効率を持つアクティブ標的が完成したと言える。理研RIBFにおける実験にむけた課題申請については未完了ではあるが、３０年度に課題申請を、３１年度のはじめに実験を行うことで期間内に研究を完了することができると期待されるため、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
３０年度に理研RIBFでの質量数１３２不安定核での巨大単極共鳴の測定実験について課題申請を行うと共に、実験遂行に向けた準備を進める。理研RIBFでの大強度ビームを用いた実験についてはすでに経験があり必要な検出器群・データ収集系は整備ずみであるため、アクティブ標的CAT-Mを設置するためのダクトなどの周辺機器の整備を進める。また試運転・パイロット実験のデータ解析を進めて、性能を評価するとともに投稿論文としてまとめる予定である。
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