反K中間子原子核の内部構造解明による新しい原子核研究の展開

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H04917
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 岩崎 雅彦 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究所, 研究員 (60183745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野海 博之 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (10222192) ; 橋本 直 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, 理研ECL研究チームリーダー (20732952) ; 慈道 大介 東京科学大学, 理学院, 教授 (30402811) ; 大西 宏明 東北大学, 先端量子ビーム科学研究センター, 教授 (60360517)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31

Summary of the Research Project

本研究は、中間子が実粒子のままで全体を束縛する原子核（中間子原子核）の基本的な性質を探り、ハドロン・原子核研究を大きく展開することを目的とする。具体的には、複数個の核子を持った最小中間子原子核（反KNN）の基本的性質を確定するため、崩壊粒子のスピン相関測定により、そのスピン・パリティ量子数を特定し、また既に発見されている“K-pp”状態の荷電対称である“反K0nn”状態の分光から荷電対称性とその破れを検証する。そのため、超伝導ソレノイド電磁石、円筒型飛跡検出器、中性子検出器を有する円筒型４パイスペクトロメータをJ-PARC K1.8BRビームラインに建設し、測定を行う。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

核子・K中間子間の強い引力のため実K中間子によって束縛されるK中間子原子核は通常核を超えた高密度状態となる。反KNNのスピン・パリティ量子数や荷電対称性とその性質を本研究で明らかにすることで、これまで不可能であったQCD相とハドロン相をつなぐ実験的・理論的研究が実現される可能性がある。本研究はK中間子原子核といった新奇的状態の理解に留まらず、QCDの根源的課題である「ハドロン質量の起源」のシナリオを検証する最初の取り掛かりとなり得るなど高い成果が期待できる。