無反跳反応で探る核子対凝縮相の素励起モード

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H01928
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 堂園 昌伯 京都大学, 理学研究科, 助教 (60616259)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 対相関 / 対振動 / 対凝縮 / 核子対移行反応

Outline of Annual Research Achievements

自然界に存在する豊かな物質は、多様な「相」により生み出されており、その発現機構を探るのは物質科学の重要な目的の一つである。このような例のうち、原子核の核子対凝縮では、発現すれば現れるはずの2種類の素励起モードのうち、1つが実験的に確立していないという根本的な問題を抱えている。本研究の目的は、残る1つのモードである「対振動」の存在を確定することである。
本研究目的のためには対振動モードを高効率で励起させる優れた反応プローブが必須である。このようなプローブとして(4He,6He)反応に着目した。この反応を用いると、6He内の中性子対の弱束縛性により反応の際の運動学条件を向上させ、従来の(p,t)反応よりも対振動に対して高い感度を持たせることが可能となる。このような理由により、昨年度東北大CYRICにて(4He,6He)反応を120Sn標的に対して行なった。本年度は、このデータの解析を行なった。データ解析の結果、励起エネルギー13MeV付近に従来の反応では見えなかったピークを観測することに成功した。ピーク位置は最新の理論計算で予測される高励起対振動モードの位置と一致しており、また反応の角度分布も理論計算とよく一致した。このことから、観測されたピークは対振動モードの有力な候補といえる。一方で、これを確定するためには、東北大CYRICでは測定できなかった前方角度での測定が必須である。そこで、阪大RCNPのGrand Raidenスペクトロメータを用いて前方角度を測定する計画を立案した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

東北大CYRICにおける実験の結果から、118Snの対振動モードの候補を見つけた。今後のより系統的な測定に向けた重要なステップであり、最終ゴールに対する見通しが立ったということで、区分は(2)とした。

Strategy for Future Research Activity

東北大CYRICにて他のSn同位体に対しても同様の測定を行う。また、より運動学条件のよい前方角度での測定を実現させるために、阪大RCNPの高分解能スペクトロメータを用いた実験計画も検討していく。これにより(4He,6He)反応のデータを充実させ、反応機構や対振動モードに対する情報を増やしていく。