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核媒質中における中間子の精密研究と強い相互作用の対称性

研究課題

研究課題/領域番号 16K05355
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関奈良女子大学

研究代表者

比連崎 悟  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (60283925)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード中間子原子 / 中間子原子核 / 強い相互作用 / パイ中間子 / イータ中間子 / K 中間子 / π中間子 / η中間子 / η(958)中間子 / 原子核(理論) / ハドロン物理学 / 中間子
研究成果の概要

本研究の目的は、原子核中における中間子の性質を可能な限り精密に調べ、そこから有限核密度中での強い相互作用の対称性の振る舞いに関して新しい知見を得ることである。
本研究では、理化学研究所における深く束縛されたπ中間子原子の研究、ドイツのCOSY 及び GSI 研究所におけるη中間子原子核とη(958) 中間子原子核の研究、JPARC におけるK中間子原子核の研究等と共同研究を行い、それぞれの中間子の性質に関して新しい知見を得ることができた。また、この知見から強い相互作用の対称性に関する理解も進展させつつある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

強い相互作用の研究は、湯川博士のπ中間子理論、南部博士の自発的対称性の破れの概念の導入によって発展してきた。本研究は、強い相互作用のカイラル対称性が真空中では自発的に破れているが原子核中では部分的に回復する事を実証するという点で学術的に意義がある。さらに、有限なクォーク質量による明からさまなカイラル対称性の破れと、軸性量子異常と呼ばれる対称性の破れの効果も、原子核中の複数の中間子の性質を精密に研究することによって同時に明らかにしようとするものである。本研究では、複数の中間子の原子核中での新たな性質を知ることができた。この知見から強い相互作用の対称性に関する理解を進展させることができる。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 7件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ヤゲロニアン大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ヤゲロニアン大学(ポーランド)

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      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ヤゲロニアン大学(ポーランド)

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      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 重イオン研究所(GSI)(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ヤゲロニアン大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Structure of double pionic atoms2021

    • 著者名/発表者名
      Tani Akari, Ikeno Natsumi, Jido Daisuke, Nagahiro Hideko, Fujioka Hiroyuki, Itahashi Kenta, Hirenzaki Satoru
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 号: 3

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab023

    • NAID

      130008152190

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Search for the η mesic He3 in the pd→dpπ0 reaction with the WASA-at-COSY facility2020

    • 著者名/発表者名
      P.Adlarson 他(計83名、S. Hirenzaki 27番目)
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 102 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevc.102.044322

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An event excess observed in the deeply bound region of the 12C (K?, p) missing-mass spectrum2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa, H. Ekawa, T. Gogami, K. Imai, S. Kanatsuki. T. Nagae, T. Nanamura, M. Naruki et al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 12 ページ: 1-34

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa139

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-mesonic decay of the eta-mesic 3He via pd -> (3He-eta)bound -> 3He2gamma(6gamma) reaction2020

    • 著者名/発表者名
      M. Skurzok, S. Hirenzaki, S. Kinutani, H. Konishi, P. Moskal, H. Nagahiro, O. Rundel
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A

      巻: 993 ページ: 121647-121647

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2019.121647

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Search for η mesic 3He with the WASA-at-COSY facility in the pd→3He2γ and pd→3He6γ reactions2020

    • 著者名/発表者名
      P. Adlarson 他(計84名、S. Hirenzaki 25番目)
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 802 ページ: 135205-135205

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2020.135205

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structure of eta' mesonic nuclei in a relativistic mean field theory2019

    • 著者名/発表者名
      D. Jido, H. Masutani, S. Hirenzaki
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 2019 号: 5

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz031

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectroscopy of Pionic Atoms in 122 Sn ( d , 3 He ) Reaction and Angular Dependence of the Formation Cross Sections2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nishi, K. Itahashi et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 号: 15 ページ: 152505-152505

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.152505

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraining the optical potential in the search for η-mesic 4He2018

    • 著者名/発表者名
      M. Skurzok, P. Moskal, N. G. Kelkar, S. Hirenzaki, H. Nagahiro, N. Ikeno
    • 雑誌名

      Physics Letters

      巻: B782 ページ: 6-12

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.04.047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Missing-mass spectroscopy of the 12C(p;d) reaction near the _eta’ emission threshold2018

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Tanaka, 他
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 97 号: 1 ページ: 015202-015202

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.015202

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] eta- nucleus interaction from the d+d reaction around the eta production threshold2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ikeno, H. Nagahiro, D. Jido, and S.Hirenzaki
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. A

      巻: 53 号: 10 ページ: 194-207

    • DOI

      10.1140/epja/i2017-12381-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of η’(958) meson bound states by the 6Li(γ,d) reaction2016

    • 著者名/発表者名
      M. Miyatani, N. Ikeno, H. Nagahiro, and S. Hirenzaki
    • 雑誌名

      European Physical Journal A

      巻: 52 号: 7 ページ: 193-202

    • DOI

      10.1140/epja/i2016-16193-y

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Recent topics on Mesic atoms and Mesic nuclei2019

    • 著者名/発表者名
      S. Hirenzaki
    • 学会等名
      3rd Jagellonian Symposium on Fundamental and Applied subatomic physics, Jagiellonian univ., Poland
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Formation of Mesonic Atoms and Mesonic Nuclei2019

    • 著者名/発表者名
      S. Hirenzaki
    • 学会等名
      Workshop on Chiral and Heavy Quark symmetries in quark-hadron physics, Osaka univ., Japan
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and Formation of Meson-Nucleus bound systems2019

    • 著者名/発表者名
      S. Hirenzaki
    • 学会等名
      Workshop series on Nuclear Physics-2, Hadrons in nuclear matter, Yonsei Univ., Korea
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Meson Properties at Finite Density from Meson-Nucleus Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hirenzaki
    • 学会等名
      International Workshop on “Hadron structure and interaction in dense matter”, KEK Tokai campus
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] η-nucleus interaction from the d + d reaction around the η production threshold2017

    • 著者名/発表者名
      比連崎悟
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Meson properties from mesic atoms and mesic nuclei2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hirenzaki
    • 学会等名
      KEK theory center workshop on Hadron and Nu-clear Physics in 2017 (KEK-HN-2017)
    • 発表場所
      KEK, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] eta-nucleus interaction from the d+d reaction around the eta production threshold2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hirenzaki
    • 学会等名
      2nd Jagiellonian Symposium On Fundamental and Applied Subatomic Physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Meson Properties at Finite Density from Meson-Nucleus Systems2017

    • 著者名/発表者名
      比連崎悟
    • 学会等名
      J-PARCエネルギー領域重イオン衝突のダイナミクス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] d + d 反応による eta 中間子原子核生成 ー eta-原子核相互作用の導出に関して2016

    • 著者名/発表者名
      比連崎 悟
    • 学会等名
      東北大ELPH拠点研究会「マルチフレーバーで探るエキゾチックハドロンとハドロン多体系の物理」
    • 発表場所
      東北大学電子光理学研究センター
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 真空の謎に迫る精密実験始動 -パイ中間子で探る超高密度の世界-

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2018/20180413_1/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 中間子と原子核からできている『新しい原子』の研究

    • URL

      http://www.nara-wu.ac.jp/rigaku/Research/201701.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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