| 研究課題/領域番号 |
16H02194
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
三島 賢二 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別准教授 (20392136)
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| 研究分担者 |
関場 大一郎 筑波大学, 数理物質系, 講師 (20396807)
吉岡 瑞樹 九州大学, 先端素粒子物理研究センター, 准教授 (20401317)
山下 了 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 特任教授 (60272465)
角野 浩史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (90332593)
北口 雅暁 名古屋大学, 現象解析研究センター, 准教授 (90397571)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
43,030千円 (直接経費: 33,100千円、間接経費: 9,930千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2017年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2016年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
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| キーワード | 中性子寿命 / 中性子崩壊 / ビッグバン元素合成 / CKM行列 / TBW / 素粒子（実験） / 実験核物理 / 中性子 / 原子核 （実験） |
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| 研究成果の概要 |
中性子の寿命は元素合成や素粒子標準理論を知る上で非常に重要なパラメーターである。中性子の寿命は中性子数と単位時間当たりの崩壊数を数えるビーム法と超冷中性子を蓄積してその崩壊時間を測定する蓄積法の2種類が存在するが、値が8.4秒(4σ)ずれており、その解決は喫緊の課題となっている。本研究はこの問題を解決すべく、既存の実験とは異なる手法によって中性子寿命の精密測定を測定を行うものである。実験はJ-PARCパルス中性子を用いて行われた。3Heを希釈して混合したガス検出器で中性子崩壊電子を検出することで中性子寿命896±10(統計誤差) +15/-18 (系統誤差)[秒]を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
中性子は原子核を構成する核子のうちの一つで、寿命約15分で陽子と電子に崩壊することが知られています。最近中性子の寿命が測定の方法によりその値が異なる、ということが報告されています。中性子の寿命はその崩壊の数を数える方法と崩壊せず残った中性子を測定する2つの方法で測定されています。この2つがなぜ異なるかはまだわかっておらず、もしかすると中性子が消えてしまっているのではないか、ということまで考えられています。我々は既存の方法とは違う方法で測定を行い、最初の実験結果を得ました。今後精度を上げていくことで、この問題が単なる実験の間違いであったのか、あるいは新しい現象なのかがわかってくると期待されます。
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