タリウム205-裸イオンの束縛状態ベータ崩壊とニュートリノフラックスの研究

• 研究課題/領域番号: 18H03696
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 鈴木 健 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10196842)
• 研究分担者: 西村 太樹 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (30612147) ; 福田 光順 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (50218939) ; 泉川 卓司 新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (60282985) ; 大坪 隆 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70262425) ; 武智 麻耶 新潟大学, 自然科学系, 助教 (40570172)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 30,420千円 (直接経費: 23,400千円、間接経費: 7,020千円)
• キーワード: 太陽ニュートリノフラックス / ニュートリノ捕獲断面積 / 束縛状態ベータ崩壊 / 標準太陽モデル / ニュートリノフラックス / 束縛状態β崩壊

研究成果の概要

コロナの影響でドイツ渡航＆実験は叶わなかった。ドイツ人研究者のみで205タリウムの束縛状態β崩壊の半減期を決めるべく実験データを重イオン蓄積リングESRにて取得した。現在鋭意データ解析中である。半減期は229±36 daysと判明した。この値は理論予言値122days と3σで一致する。半減期決定のあとは→ニュートリノ捕獲断面積の導出→ニュートリノフラックスの決定という流れになる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

束縛状態β崩壊の半減期測定から得られる核遷移行列要素を用いてニュートリノ捕獲断面積を精密決定しこれまでできて居なかった低エネルギーに於ける太陽ニュートリノフラックスを決定する基データが得られた。ニュートリノ振動で解決したと考えられている「太陽ニュートリノ問題」が実は解決していない「標準太陽モデル」の検証に繋がる。

研究成果

• [国際共同研究] 重イオン科学研究所(ドイツ)
• [雑誌論文] Measurements of total reaction cross sections for 17Ne using a solid hydrogen target (2020)
  • 著者名/発表者名: Moriguchi T.、Amano M.、Ozawa A.、Horiuchi W.、Abe Y.、Fujii T.、Kagesawa R.、Kamioka D.、Kitagawa A.、Mukai M.、Nagae D.、Sakaue M.、Sato S.、Suzuki S.、Suzuki T.、Yamaguchi T.、Yokota K.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 1643 号: 1 ページ: 012099-012099
  • DOI: 10.1088/1742-6596/1643/1/012099
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Possibility to Employ Nucleon Pickup Cross Sections to Look into Nucleon Momentum Distributions in Nuclei (2020)
  • 著者名/発表者名: M. Fukuda, N. Tadano, S. Yamaoka, M. Tanaka, J. Ohno, D. Nishimura, M. Takechi, R. Wakabayashi, H. Du, S. Fukuda, T. Izumikawa, T. Suzuki et al.
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 32
  • DOI: 10.7566/jpscp.32.010044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Method to Deduce Point-proton Radii from Charge Changing Cross Sections Possibility to Employ Nucleon Pickup Cross Sections to Look into Nucleon Momentum Distributions in Nuclei (2020)
  • 著者名/発表者名: A Homma, M Tanaka, M Takechi, T Ohtsubo, M Fukuda, T.Suzuki et al.
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 32
  • DOI: 10.7566/jpscp.32.010032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Swelling of doubly magic 48Ca core in Ca isotopes beyond N = 28 (2020)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, M. Takechi, A. Homma, M. Fukuda, D. Nishimura, T. Suzuki, Y. Tanaka, T. Moriguchi;他63名
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 124 号: 10
  • DOI: 10.1103/physrevlett.124.102501
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Energy dependence of total reaction cross sections for 17Ne on a proton target (2020)
  • 著者名/発表者名: T.Moriguchi, M.Amano, A.Ozawa, W.Horiuchi, Y.Abe, T.Fujii, R.Kagesawa, D.Kamioka, A.Kitagawa, M.Mukai, D.Nagae, M.Sakaue, S.Sato, S.Suzuki, T.Suzuki, T.Yamaguchi, K.Yokota
  • 雑誌名: Nuclear Physics 巻: A994 ページ: 121663-121663
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2019.121663
• [雑誌論文] New test of modulated electron capture decay of hydrogen-like 142Pm ions: Precision measurement of purely exponential decay (2019)
  • 著者名/発表者名: F.C. Ozturk, B. Akkus, D. Atanasov, H. Beyer, F. Bosch, D. Boutin, C. Brandau, P. Buehler, R.B. Cakirli, R.J. Chen, et al.
  • 雑誌名: Phys. Lett. B 巻: 797 ページ: 134800-134800
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2019.134800
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] STUDY OF THE 7Li(d, t)6Li REACTION AT THE ENERGY OF 14.5 MeV (2019)
  • 著者名/発表者名: N. Burtebayev, Zh.K. Kerimkulov, Maulen Nassurlla,J.T. Burtebayeva, Marzhan Nassurlla, S.B. Sakuta T. Suzuki, K. Rusek, A. Trzcska, M. Woliska-Cichock
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica 巻: B50 号: 3 ページ: 703-707
  • DOI: 10.5506/aphyspolb.50.703
• [雑誌論文] Development of prototype RICH detector with multi-anode photomultipliers for radioactive ions (2019)
  • 著者名/発表者名: D.Nishimura, M.Fukuda, S.Yagi. T.Sugihara,T.Suzuki, 他41名
  • 雑誌名: Nuclear Instr & Meth. 巻: 931 ページ: 23-28
  • DOI: 10.1016/j.nima.2019.03.085
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ferroptosis inducer erastin irreversibly inhibits system xc－ and synergizes with cisplatin to increase cisplatin’s cytotoxicity in cancer cells (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Sato, R. Kusumi, S. Hamashima, S. Kobayashi, S. Sasaki, Y. Komiyama, T. Izumikawa, M. Conrad, S. and H. Sato,
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 1-9
• [雑誌論文] Evidence for prevalent Z=6 magic number in neutron-rich carbon isotopes (2018)
  • 著者名/発表者名: D. T. Tran, H. J. Ong, I. Tanihata, N. Aoi, Y. Enyo-Kanada, T. Suzuki et al.,
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41467-018-04024-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Ni同位体の陽子標的荷電変化断面積 (2021)
  • 著者名/発表者名: 生越瑞揮, 鈴木健, 他66名
  • 学会等名: 日本物理学会第76回年次大会
• [学会発表] Sn同位体の荷電変化断面積と荷電半径 (2021)
  • 著者名/発表者名: 福留美樹, 福田光順, 鈴木健, 他22名
  • 学会等名: 日本物理学会第76回年次大会
• [学会発表] One neutron removal cross sections for the 16N isomeric state (2021)
  • 著者名/発表者名: M. Fukutome, M. Fukuda, M. Tanaka, D. Nishimura, M. Takechi, T. Ohtsubo, 他
  • 学会等名: The 8th Asia-Pacific conference on Few-Body problems in Physics,1-5 Mar. 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Be同位体の荷電半径と中性子分布半径 (2021)
  • 著者名/発表者名: 高山元, 福田光順, 西村太樹, 鈴木健, 泉川卓司他10名
  • 学会等名: 日本物理学会第76回年次大会, 優秀発表賞受賞, 2021年3月
• [学会発表] 重イオンビームによる断面積測定と核半径・密度分布・核変形 (2021)
  • 著者名/発表者名: 福田光順
  • 学会等名: ELPH 研究会 「電子散乱による原子核研究;原子核の電荷密度・陽子・中性子の分布と半径」
  • 招待講演
• [学会発表] 荷電変化断面積の中性子数依存性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 福田光順, 武智麻耶, 田中聖臣, 若林諒, 福留美樹, 三原基嗣, 松多健策, 西村太樹, 鈴木健, 山口貴之, 坂上護, 大坪隆, 冨田瑞樹, 茂住圭一, 山口滉太, 泉川卓司, 佐藤眞二, 福田茂一, 北川敦志
  • 学会等名: 日本物理学会(2019)山形大学大会
• [学会発表] 稀少RIリングのためのファイバーシンチレーション検出器の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 細井駿, 鈴木健, 山口貴之, 大甕舜一郎, 荒川裕樹, 猪股玖美, 小林孝彰, 稲田康人, 坂上護, 横田健次郎, 山口由高, Naimi Sarah, 小沢顕, 向井もも, 森口哲朗, 上岡大起, 景澤怜央, 長江大輔, 阿部康志, 北川敦志, 佐藤眞二, Ge Zhuang, Li Honghu
  • 学会等名: 日本物理学会(2019)山形大学大会
• [学会発表] 稀少RIリングのためのファイバーシンチレーション検出器の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 健, 山口 貴之, 大甕 舜一朗, 荒川 裕樹, 猪股 玖美, 小林 孝彰, 坂上 護, 細井 駿, 横田 健次郎, 梶木 大輔, 竇 文博, 濱川 大貴 山口 由高, Naimi Sarah, 小沢 顕, 向井 もも,森口 哲朗,上岡 大起, 景澤 怜央, Ge Zhuang , Li Honghu ,阿部 康志, 北川 敦志,佐藤 眞二, 長江 大輔
  • 学会等名: 日本物理学会(2019)山形大学大会
• [学会発表] Measurements of Interaction Cross Sections and Charge-changing Cross Sec- tions for Ca and Ni Isotopes at RIBF (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, M. Fukuda, M. Takechi, A. Homma, T. Ohtsubo, M. Mihara,T.Suzuki, K. Matsuta, ET AL.
  • 学会等名: The 10th China-Japan Joint Nuclear Physics Symposium, November 18-23, 2018, Huizhou,
  • 国際学会
• [学会発表] Nuclear Matter Radii of Ca Isotopes across the Neutron Magic Number N = 28 Via Interaction Cross Section Measurements (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, M. Fukuda, M. Takechi, A. Homma, T. Ohtsubo, M. Mihara, T.Suzuki, K. Matsuta, ET AL.
  • 学会等名: Int. Conf. on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2018), (at Omiya, Saitama, 4-8 Dec. 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a Method to Deduce Point-Proton Radii from Charge Chang- ing Cross Sections (2018)
  • 著者名/発表者名: A. Homma, M. Takechi, M. Tanaka, M. Fukuda, T.Suzuki, et al.
  • 学会等名: Int. Conf. on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2018), (at Omiya, Saitama, 4-8 Dec. 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Recent progress of reaction cross section studies at RIBF and HIMAC (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Fukuda
  • 学会等名: December 17-19,2018, Beihang University, Beijing), China
  • 招待講演
• [学会発表] 中性子過剰N(窒素) 同位体の反応断面積測定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 若林諒, 福田光順s, 大西康介, 田中聖臣, 松多健策s, 杉原貴信, 八木翔一 , 中村翔健, 堀太地, 柳原陸斗, 鈴木健, 山口貴之, 加藤郁磨, 藤井朋也, 三ツ井俊也, 西村大樹, 大坪隆, 武智麻耶, 本間彰, 宮田恵理, 西塚賢治, 池田彩夏, 高野健太, 塩田柾貴, 星野寿春, 泉川卓司, 森口哲朗, 佐藤眞二, 福田茂一, 北川敦志
  • 学会等名: 日本物理学会第74 回年次大会（2018 年）（於九州大学)