中性子対移行反応で探る原子核の ＢＣＳ－ＢＥＣ クロスオーバー

• 研究課題/領域番号: 18J12542
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 北村 徳隆 東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2018-04-25 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 不安定核 / 中性子過剰核 / 対相関 / 核構造

研究実績の概要

本研究課題では、未だ実験的研究が進んでいない中性子過剰核における対相関の様相を明らかにするために、不安定核ビームを用いた中性子対移行反応測定を行うことを最終的な目標としている。具体的には、カナダ TRIUMF の不安定核実験施設において、対移行反応測定をトリチウム標的を用いて逆運動学下にて行うことを想定したものである。以前より測定のためのビームタイムを待機している状況であったが、ビームタイム割り当ての都合上、2019 年度中には実験を行えないことが分かり、同実験の遂行はやむを得ず中断するほかなくなった。そこで、「中性子過剰核における多体相関の果たす役割」という軸足はそのままに研究の方針を転換し、中性子過剰核 32Mg の周辺核で生じている核構造変化を解き明かすための研究に着手した。32Mg 近傍の原子核では、中性子数 20 に対応する魔法数の消失に代表される特異な核構造の変化が報告されており、当該領域は現在に至るまで理論と実験の両面から注目を浴びている。特に、本研究では 32Mg に近づくにつれて核構造が中性子数の関数としてどのように進化するのかに着目し、32Mg よりも中性子が二つ少ない 30Mg の核構造を詳細に調べることにした。ミシガン州立大学の加速器実験施設 NSCL においてインビームガンマ線核分光とよばれる手法を用いて測定したデータの解析を 2019 年度中に完了し、30Mg の励起準位のスピン・パリティを高い精度で決定することに成功した。当初想定していた研究計画からの変更を余儀なくされたが、今回得られた結果は中性子過剰核における核子間相互作用の理解のためにも重要な情報を与えるものであり、論文を投稿する準備も整っている。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ミシガン州立大学/NSCL(米国)
• [国際共同研究] TRIUMF(カナダ)
• [雑誌論文] New energy-degrading beamline for in-flight RI beams, OEDO (2020)
  • 著者名/発表者名: Michimasa S.、Imai N.、Dozono M.、Hwang J.W.、Kondo Y.、Nakamura T. et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 巻: 463 ページ: 143-147
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2019.06.006
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] OEDO, the energy-degrading beamline at RI Beam Factory (2019)
  • 著者名/発表者名: Michimasa Shin'ichiro, Hwang Jongwon, Yamada Kazunari, Shimoura Susumu, et al.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2019 号: 4
  • DOI: 10.1093/ptep/ptz007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Angle-tunable wedge degrader for an energy-degrading RI beamline (2019)
  • 著者名/発表者名: Hwang Jongwon, Michimasa Shin'ichiro, Shimoura Susumu, et al.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2019 号: 4
  • DOI: 10.1093/ptep/ptz028
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study of 19F Levels with Ex = 6.7 - 7.7 MeV by the 15N+α Scattering Experiment (2018)
  • 著者名/発表者名: D. Kim, G. W. Kim, S. Y. Park, A. Kim, K. I. Hahn, K. Abe, O. Beliuskina, S. Hayakawa, N. Imai, N. Kitamura, Y. Sakaguchi, H. Yamaguchi, S. M. Cha, K. Y. Chae, M. S. Kwag, S. W. Hong, E. J. Lee, J. H. Lee, E. K. Lee, J. Y. Moon, S. H. Bae, S. H. Choi, S. Kubono, V. Panin, Y. Wakabayashi, N. Iwasa, D. Kahl, A. A. Chen
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society 巻: 73 号: 3 ページ: 265-270
  • DOI: 10.3938/jkps.73.265
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Structure of 30Mg studied by in-beam gamma-ray spectroscopy via neutron knockout reactions (2019)
  • 著者名/発表者名: N. Kitamura
  • 学会等名: International Nuclear Physics Conference 2019
  • 国際学会
• [学会発表] インビームガンマ線核分光で探る 30Mg の核構造 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北村徳隆
  • 学会等名: 日本物理学会 2019 年秋季大会
• [学会発表] 中性子ノックアウト反応による 30Mg のインビームガンマ線核分光 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北村徳隆
  • 学会等名: 日本物理学会第 74 回年次大会
• [学会発表] 長寿命 RI 標的開発の現状 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北村徳隆
  • 学会等名: 第 10 回停止・低速 RI ビームを用いた核分光研究会
• [学会発表] Characterization of a tritium target for two-neutron transfer studies at TRIUMF (2018)
  • 著者名/発表者名: Noritaka Kitamura
  • 学会等名: FifthJoint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and the Physical Society of Japan
  • 国際学会