原子核内における核子相関の実験的検証

• 研究課題/領域番号: 16H06627
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 三木 謙二郎 東北大学, 理学研究科, 助教 (80727090)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 実験核物理

研究実績の概要

原子核内における核子相関を定量的に理解することは、現代の原子核物理学における主要命題の一つである。我々は、核子相関の中でも特に重要であるテンソル相関について、それが原子核中で作用している姿を実験的に観測することを目指している。
テンソル相関は、その本質として核内の陽子・中性子(pn)ペアの相対運動量分布にスピン依存性をもたらすことが期待されていた。本研究では、高分解能(p,d+p)反応測定という手法を適用することで核内のpnペアをそのスピン状態も含めて実験的に観測し、上述のテンソル相関の振る舞いを検証した。
本年度は東北大学CYRIC施設において、4Heに対する(p,d+p)測定に向けた検出器の開発・実験セットアップの組み上げを完了した。具体的には、散乱陽子・重陽子を検出するためのdE-E検出器の開発、冷却ガス標的システムの調整・改良などを主に遂行した。そして、実際に4He原子核に対して入射エネルギー80MeVにおける(p,d+p)反応スペクトルを取得した。得られた実験データをインパルス近似計算と組み合わせて解析を行った結果、pnペアの相対運動量が上がるに従い、スピン１(平行)に組んだペアの割合が増大するというテンソル相関の特徴と符合する兆候を見出すことに初めて成功した。これらの成果は、既に会議等において広く公表し、実験・理論研究者双方から良い反響を得ている状況である。
以上により本申請の目標は一通り達成された。今後の発展として、実験データと核構造理論計算とをより定量的に比較するために、(p,d+p)反応の核反応理論計算のさらなる精緻化が望まれている。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Isovector excitations in 100Nb and their decays by neutron emission studied via the 100Mo(t,3He+n) reaction at 115 MeV/u (2017)
  • 著者名/発表者名: K.Miki,R.G.T.Zegers,Sam M.Austin,D.Bazin,B.A.Brown,A.C.Dombos,R.K.Grzywacz,M.N.Harakeh,E.Kwan,S.N.Liddick,S.Lipschutz,E.Litvinova,M.Madurga,M.T.Mustonen,W.J.Ong,S.V.Paulauskas,G.Perdikakis,J.Pereira,W.A.Peters,C.Robin,M.Scott,A.Spyrou,C.Sullivan,R.Titus
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Deuteron Analyzing Powers for dpdp Elastic Scattering at Intermediate Energies and Three-Nucleon Forces (2017)
  • 著者名/発表者名: K.Sekiguchi,Y.Wada,A.Watanabe,D.Eto,T.Akieda,H.Kon,K.Miki,N.Sakamoto,H.Sakai,M.Sasano,Y.Shimizu,H.Suzuki,T.Uesaka,Y.Yanagisawa,M.Dozono,S.Kawase,Y.Kubota,C.S.Lee,K.Yako,Y.Maeda,S.Kawakami,T.Yamamoto,S.Sakaguchi,T.Wakasa,J.Yasuda,A.Ohkura,Y.Shindo,M.Tabata,E.Milman,S.Chebotaryov,H.Okamura,T.L.Tang
  • 雑誌名: Few-Body Systems 巻: 58 号: 2 ページ: 48-48
  • DOI: 10.1007/s00601-017-1213-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The performance of the γ-ray tracking array GRETINA for γ-ray spectroscopy with fast beams of rare isotopes (2017)
  • 著者名/発表者名: D.Weisshaar,D.Bazin,P.C.Bender,C.M.Campbell,F.Recchia,V.Bader,T.Baugher,J.Belarge,M.P.Carpenter,H.L.Crawford,M.Cromaz,B.Elman,P.Fallon,A.Forney,A.Gade,J.Harker,N.Kobayashi,C.Langer,T.Lauritsen,I.Y.Lee,A.Lemasson,B.Longfellow,E.Lunderberg,A.O.Macchiavelli,K.Miki,S.Momiyama,S.Noji,D.C.Radford,M.Scott,J.Sethi,et al.
  • 雑誌名: Nucl. Intrum. Methods A 巻: 847 ページ: 187-187
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.12.001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Probing astrophysically important states in the 26Mg nucleus to study neutron sources for the s process (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Talwar, T. Adachi, G. P. A. Berg, L. Bin, S. Bisterzo, M. Couder, R. J. deBoer, X. Fang, H. Fujita, Y. Fujita, J. Goerres, K. Hatanaka, T. Itoh, T. Kadoya, A. Long, K. Miki, D. Patel, M. Pignatari, Y. Shimbara, A. Tamii, M. Wiescher, T. Yamamoto, and M. Yosoi
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 93 号: 5 ページ: 055803-055803
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.055803
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] テンソル力がもたらす核内核子相関の実験的検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三木謙二郎
  • 学会等名: 核力に基づく核構造、核反応物理の展開
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所湯川記念館パナソニック国際交流ホール (京都府京都市左京区北白川追分町)
  • 招待講演