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コヒーレントπ中間子生成による超新星爆発メカニズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18340063
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東北大学 (2007-2008)
大阪大学 (2006)

研究代表者

酒見 泰寛  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (90251602)

研究分担者 畑中 吉次  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (50144530)
民井 淳  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (20302804)
作田 誠  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (40178596)
若狭 智嗣  九州大学, 理学研究科, 准教授 (10311771)
岡村 弘之  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (10221144)
連携研究者 畑中 吉治  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (50144530)
民井 淳  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (20302804)
作田 誠  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (40178596)
若狭 智嗣  九州大学, 理学研究科, 准教授 (10311771)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
15,840千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 2,040千円)
2008年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2007年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2006年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード核力 / コヒーレントπ中間子 / デルタ粒子間相互作用 / △粒子 / コヒーレントπ中間子生成 / ランダウ・ミグダルパラメータ / π中間子凝縮 / ガス電子増幅検出器 / Δ粒子 / コヒーレントパイ中間子生成 / ランダウミグダルパラメータ / パイ中間子凝縮 / GEM
研究概要

超新星爆発後に形成される高密度核物質・中性子星の内部構造、特にπ中間子凝縮状態への相転移臨界密度に関して知見を得るために、中間エネルギー陽子ビームを用いたコヒーレントπ中間子生成(CPP)実験を行った。
終状態に生成されるπ中間子のエネルギーを高精度に測定するため、高位置分解能ガス電子増幅検出器(GEM)を新しく開発した。この新規開発したGEM検出器と大阪大学・核物理研究センターの高分解能中性子測定器(NPOL2)と組み合わせて、^(12)Cターゲットからの生成π中間子と荷電移行反応中性子を同時計測し、残留原子核である^(12)Cの励起状態を~7MeV程度の高エネルギー分解能で測定する技術を確立した。
平成19年に行った本実験から、終状態の^(12)Cが基底状態にとどまる「コヒーレント」過程(コヒーレントπ中間子生成)を識別し、その反応断面積から原子核媒質中におけるΔ粒子間相互作用の短距離成分強度を実験的に抽出することに成功した。その結果、Δ粒子間相互作用の短距離成分が斥力に働く傾向を見出した。実験的に抽出したΔ粒子間相互作用強度から、CPP実験の統計精度による不確定要素が大きいものの、理論研究の進展とともにπ中間子凝縮状態の臨界密度に関する情報を得つつある。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (5件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Nuclear structure relevant to neutrinoless double beta decay : The valence protons in Ge-76 and Se-76.2009

    • 著者名/発表者名
      B. P. Kay, et.al. (22人中16番目)
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete set of polarization transfer coefficients for the He-3 (p, n) reaction at 346 MeV and 0 degrees2008

    • 著者名/発表者名
      T. Wakasa, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C 77 : 054611

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of energy dependence of pion production by proton on copper target near 350-MeV2008

    • 著者名/発表者名
      E. V. Karpechev, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Atom. Nucl 71 : 1-8

      ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamow-Teller transitions in exotic pf-shell nuclei relevant to supernova explosion2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, et.al.
    • 雑誌名

      J. Phys. G 35 : 014041

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High rate production of polarized He-3 with meta-stability exchange method2008

    • 著者名/発表者名
      Ema Ihara, Tomotsugu Wakasa, Masanori Dozono(Kyushu U.), Yasuhiro Sakemi(CYRIC, Tohoku U.)
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jap. 77 : 025002

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of energy dependence of pion production by proton on copper target near 350-MeV2008

    • 著者名/発表者名
      E. V. Karpechev, et.al.(15人中8番目)
    • 雑誌名

      Phys. Atom. Nucl. 71

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (He-3,t) reaction on the double beta decay nucleus Ca-48 and the importance of nuclear matrix elements2007

    • 著者名/発表者名
      E.-W. Grewe, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C 76 : 054307

      ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of nuclear correlation effects via C-12(vec-p, vec-n)N-12(g.s., 1+)at 296-MeV2007

    • 著者名/発表者名
      T. Wakasa, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Lett. B 656 : 38-44

      ページ: 15-15

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamow-Teller Strength in the Exotic Odd-Odd Nuclei La-138 and Ta-180 and Its Relevance for Neutrino Nucleosynthesis2007

    • 著者名/発表者名
      A. Byelikov et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 98 : 082501

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton induced coherent pion production2007

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita,Y. Sakemi et.al.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc(Also in *Kyoto 2006, Spin physics*) 915 : 803-806

      ページ: 803-806

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton induced coherent pion production.2007

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, Y. Sakemi, et. al.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 17th International Spin Physics Symposium(SPIN06), Kyoto, Japan, 915

      ページ: 803-806

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of nuclear correlation effects viaC-12(vec-p, vec-n)N-12(g.s., 1+)at 296-MeV2007

    • 著者名/発表者名
      T. Wakasa, et. al.(18人中13番目)
    • 雑誌名

      Physics. Lett. B656

      ページ: 38-44

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 永久電気双極子モーメントの探索2007

    • 著者名/発表者名
      酒見 泰寛
    • 雑誌名

      原子核研究 52

      ページ: 46-58

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of the pionic enhancement in O-16(p, p')O-16(0-, T=1)at 295 MeV2006

    • 著者名/発表者名
      A. Wakasa et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Lett. B632 : 485-489

      ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study for the neutrino coherent pion production experiment2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakemi
    • 雑誌名

      Nucl. Phys. Proc. Suppl 155 : 266-268

      ページ: 3-3

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study for the neutrino coherent pion production experiment2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakemi
    • 雑誌名

      Nucl.Phys.Proc. 155(Suppl.)

      ページ: 266-268

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High-resolution study of Gamow-Teller transitions from the Tx=1 nucleus Ti46 to the Tz= nucleus V462006

    • 著者名/発表者名
      T.Adachi et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.C 73

      ページ: 24311-24311

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] フランシウムEDM探索実験計画の現状2008

    • 著者名/発表者名
      酒見泰寛
    • 学会等名
      東北大学・CYRIC/GCOE研究会
    • 発表場所
      仙台・作並
    • 年月日
      2008-08-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Proton induced coherent pion production.2007

    • 著者名/発表者名
      藤田 訓祐
    • 学会等名
      INPC2007(International Nuclear Physics Conference)
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2007-06-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 11^th International workshop on accelerator and beam utilization2007

    • 学会等名
      Korea Atomic Energy Research Institute
    • 発表場所
      Nuclear Physics at CYRIC(招待講演)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 17th International Spin Physics Symposium(SPIN06)2006

    • 学会等名
      Proton induced coherent pion production
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 国際会議 : 7^<th> International Conference on Charged Particle Optics2006

    • 学会等名
      Beam diagnosis system for high resolution beam transportation
    • 発表場所
      Trinity, College, Cambridge, England
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 本研究課題に関連する下記の研究会主催。RCNP研究会「超新星爆発とニュートリノ原子核反応」・日時 : 平成19年3月2日~3日・場所 : 大阪大学・核物理研究センター(RCNP)・研究会ホームページ・26講演、参加者50名

    • URL

      http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~sakemi/snWS.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 本研究課題による学位取得者(大阪大学)1名。学位論文は下記のホームページ

    • URL

      http://cycgw1.cyric.tohoku.ac.jp/~sakemi/cpp.pdf

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~sakemi/CPP.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cycgwl.cyric.tohoku.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cycgw1.cyric.tohoku.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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