チャンネル結合DWIAの枠組みによるK中間子の深い束縛状態生成反応の研究

• 研究課題/領域番号: 20028012
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 小池 貴久 独立行政法人理化学研究所, 岩崎先端中間子研究室, 協力研究員 (20391948)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
• キーワード: K中間子原子核 / 歪曲波インパルス近似 / DWIA / チャンネル結合 / 生成反応 / 閾値効果

研究概要

理論的に存在し得るK中間子原子核の中で最も基本的なものは"K-pp"系の束縛状態であると予想されているが、その存在は未だ実験的に確立されていない。茨城県東海村のJ-PARCにおいて、ヘリウム3標的の(飛行K-, n)反応を用いたK-pp探索実験が進行中であるが、K-ppの束縛エネルギーや幅の値を実験データから引き出すためには、理論計算によるスペクトルとの比較が必要である。そこで同反応スペクトルを理論的に十分な信頼性をもって計算できるチャンネル結合DWIA(歪曲派インパルス近似)計算の枠組みを完成させることが本研究課題の目的である。本年度の主な成果は、
1. K-pp単一チャンネルDWIA計算の枠組において、K-ppのpoleの位置は複素エネルギー平面内で固定された点ではなく、実軸上のどのエネルギー点から見るかによってその位置が変化するという"moving pole"の考え方を提唱し、スペクトルの形は"moving pole"の動き方と関係づけられることを明らかにした。これは実験データの解釈に影響を及ぼす重要な結果である。この成果はPhysical Review Cで公表した。
2. K-p―πΣ間チャンネル結合DWIA計算の枠組にさらにπAチャンネルの効果を加えた結果、これまでよりも詳細なsemi-exclusiveスペクトルの記述が可能になった。定量的議論のためにはまだ相互作用のモデルに改良の余地が残されているものの、適当な相互作用ポテンシャルさえ与えればチャンネル結合DWIA計算が可能になったことは大きな成果である。今後、他の様々な反応への応用も期待できる。以上の成果は日本物理学会、及び多数の研究会等において公表した。

研究成果

• [雑誌論文] Deeply-bound K^-pp state in the ^3He(in-flight K^-, n)spectrum, and its moving pole near the πΣN threshold (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Koike, T.Harada
  • 雑誌名: Physical Review C80
  • 査読あり
• [雑誌論文] The K^<bar>N→πΣ decay threshold effect in ^3He(in-flight K^-, n)reaction spectrum (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Koike, T.Harada
  • 雑誌名: Hyperfine Interact 193 ページ: 221-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^3He(in-flight K^-, n)reaction spectrum near the K^<bar>NπΣ decay threshold and the deeply-bound K^-pp state (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Koike, T.Harada
  • 雑誌名: Modern Physics Letters A24 ページ: 911-914
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of deeply-bound K^-pp state in ^3He(in-flight K^-, n)reaction spectrum (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Koike, T.Harada
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics A24 ページ: 2126-2133
• [雑誌論文] Isospin properties of (K, N) reactions for the formation of deeply-bound antikaonic nuclei (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Koike
  • 雑誌名: Nuclear Physics A804 ページ: 231-273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of the deeply-bound K^-pp state in ^3He(in-flight K^-, n) spectrum (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Koike
  • 雑誌名: Modern Physics Letters A23 ページ: 2540-2543
  • 査読あり
• [雑誌論文] The formation of the deeply-bound K^-pp state ^3He(in-flight K^-, n) reaction spectrum (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Koike
  • 雑誌名: Proceedings of International conference on Muon Catalyzed Fusion and Related topics(μCF07), ISBN 5-9530-0179-7 ページ: 222-229
• [学会発表] K^--"pp"光学ポテンシャルのエネルギー依存性について (2010)
  • 著者名/発表者名: 小池貴久
  • 学会等名: 日本物理学会 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス、岡山市
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Kaonic nucleus, formation (2010)
  • 著者名/発表者名: 小池貴久
  • 学会等名: YITP International Workshop "New Frontiers in QCD 2010(NFQCD10)", Mini Symposium on Hadrons in Nuclei
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所、京都市
  • 年月日: 2010-02-23
• [学会発表] ^3He(in-flight K^-, n)spectrum and moving pole of a deeply-bound K^-pp state in the complex energy plane (2009)
  • 著者名/発表者名: 小池貴久
  • 学会等名: 10-th International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics(HYP-X)
  • 発表場所: テクノ交流館リコッティ、東海村
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 結合チャンネルDWIAによる^3He(in-flight K^-, n) 反応計算II (2009)
  • 著者名/発表者名: 小池 貴久
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 結合チャンネルDWIAによる^3He(in-flight K^-, n) 反応計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小池 貴久
  • 学会等名: 特定領域研究「ストレンジネスで探るクォーク多体系」研究会2008
  • 発表場所: ゆのくに天祥、山代温泉、加賀
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] Formation of the deeply-bound K^-pp state in ^3He(in-flight K^-, n) reaction spectrum (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Koike
  • 学会等名: KGU Yokohama Autumn School of Nuclear Physics
  • 発表場所: KGU関内メディアセンター、関東学院大学
  • 年月日: 2008-10-10
• [学会発表] 結合チャンネルDWIAによる^3He(in-flight K^-, n) 反応計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小池 貴久
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] The K^<bar>N→πΣ decay threshold effect in ^3He(in-flight K^-, n) reaction spectrum (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Koike
  • 学会等名: International conference on Exotic Atoms and related Topics (EXA08)
  • 発表場所: オーストリア科学院、ウィーン、オーストリア
  • 年月日: 2008-09-15
• [学会発表] ^3He(in-flight K^-, n) reaction spectrum near the K^<bar>N→πΣ decay threshold and the deeply-bound K^-pp state (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Koike
  • 学会等名: 4th Asia-Pacific Conference on Few-Body Problems in Physics (APFB08)
  • 発表場所: インドネシア大学、Depok、インドネシア
  • 年月日: 2008-08-20