| 研究課題/領域番号 |
19H01926
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小田原 厚子 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30264013)
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| 研究分担者 |
下田 正 大阪大学, その他部局等, 名誉教授 (70135656)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
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| キーワード | 原子核構造 / 中性子過剰核 / スピン偏極ビーム / ベータ崩壊 / 原子核の量子相転移 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子核は中性子の増加とともに球形から変形へとなぜ変化するのだろう？その狭間の原子核はどのような構造をもつのだろう？基底状態の形の量子相転移現象の転移点に位置する原子核の構造研究は、中性子の核子間相互作用の平均場への影響解明につながることが期待できる。
本研究の概要は、不安定核をスピン偏極することで核構造の精密な情報を引き出す我々独自の手法から原子核構造を、また、独自のレーザー技術から原子構造を、従来の測定限界を超えた中性子超過剰核について系統的に解明しようとする分野融合型の研究であり、カナダ国立素粒子原子核研究所TRIUMFにて実施する国際共同研究である。
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| 研究成果の概要 |
中性子数・陽子数の増加により原子核の形が変化する量子相転移現象を解明するため、中性子の魔法数20消失現象で有名なMg-32核周辺の「逆転の島」の原子核の構造研究を行っている。不安定核をスピン偏極して核構造の精密な情報を引き出す我々独自の手法と、独自のレーザー技術により原子構造を解明する手法、を組み合わせた分野融合型で、カナダのTRIUMFで実施する国際共同研究である。アルカリ土類金属Mgやビーム量の少ないアルカリ金属Naのスピン偏極ビーム開発を行い、また、スピン偏極Mg-31核とMg-33核のβ崩壊によるAl-31核とAl-33核の構造解明実験を実施し、Al-31核の結果を投稿論文にまとめた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原子核の変形の進化について、従来の中性子数に対してのみならず、今回は陽子数に対して実験的に解明しようとした。実験で得られた結果と大規模殻模型計算と比較したところ、中性子だけではなく陽子の魔法数の性質の変化も考慮する必要性を提案できた。これは宇宙での重元素を合成シミュレーションに影響する重要な情報である。
今回、アルカリ土類金属のMgのスピン偏極ビーム開発に成功した。TRIUMF側の環境磁場の影響を防ぐガイドコイルの設置に加え、スピン偏極保持のために我々のグループと日本の企業が共同で設計・製作した高磁場発生磁石が成功の要因の一つであり、TRIUMFの他分野の研究者から高い評価を受けている。
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