| 研究課題/領域番号 |
20H05637
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分B
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
岩田 高広 山形大学, 理学部, 教授 (70211761)
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| 研究分担者 |
松田 達郎 宮崎大学, 工学部, 教授 (20253817)
宮地 義之 山形大学, 理学部, 教授 (50334511)
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| 研究期間 (年度) |
2020-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
201,760千円 (直接経費: 155,200千円、間接経費: 46,560千円)
2023年度: 28,080千円 (直接経費: 21,600千円、間接経費: 6,480千円)
2022年度: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
2021年度: 47,450千円 (直接経費: 36,500千円、間接経費: 10,950千円)
2020年度: 100,620千円 (直接経費: 77,400千円、間接経費: 23,220千円)
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| キーワード | 核子スピン / クォーク / 軌道角運動量 / QCD / 偏極ターゲット / CERN / 核子 / スピン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
物質を構成するのは電子と、原子核を構成する核子（陽子と中性子）である。電子はスピン1/2を持つ素粒子で、その性質はよく理解されている。ところが、やはりスピン1/2を持つ核子の構造は十分に解明されていない。核子は、スピン1/2を持つ素粒子であるクォーク３個が軌道角運動量０で結合した複合粒子で、そのスピンはクォークスピンの合成と考えられてきた（クォークモデル）。ところが、現実にはクォークスピンの役割が少ないことが分かってきている。本研究では「核子のスピンがなぜ現れるのか？」を解明するため、特にクォークの軌道運動が核子スピンに与える影響の有無を詳しく調べ、核子スピンの起源に迫る。
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| 研究実績の概要 |
物質を構成するのは電子と、原子核を構成する核子（陽子と中性子）である。電子はスピン1/2を持つ点状の素粒子で、その性質はよく理解されている。ところが、スピン1/2を持つ核子の構造は十分に解明されていない。核子は、スピン1/2を持つ素粒子であるクォーク３個が陽子(uud)、中性子(udd)という組み合わせで、軌道角運動量：L=０で結合した複合粒子で、そのスピンはクォークスピンの合成と考えられてきた（クォークモデル）。ところが、現実にはクォークスピンの役割が少ないことが分かってきている。結局、クォークスピン以外で核子のスピンに寄与しているものは何か？ は現在もなお不明で「核子スピンの起源の謎」として重大な問題になっている。本研究の目的は「核子のスピンがなぜ現れるのか？」を解明することである。
2021年度にはビーム実験に使用するための大型偏極ターゲットを準備した。具体的に希釈冷凍機の超流動リークを克服、トラブルで潰れたヘリウム3排気パイプの補修を行い、希釈冷凍機の運転ができるようにした。また、核子の偏極励起に必要なマイクロ波発振器を設置した。これらによって、偏極ターゲットの偏極度は目的の40％まで到達することができ、次年度にビームを入射してデータを取得できる目処が立った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新型コロナウイルス感染症の影響による実験装置の調達遅れなどによって、およそ3ヶ月程度の研究計画の遅延があったが、その後、実験装置が期待以上に性能を発揮したため、研究は順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
ビームを入射して得られるデータに対する解析を実施する。特に日本グループは偏極標的の偏極度を決定、そのエラーの推定を行い、その結果を物理解析のためのデータベースに格納する。その後、データベースを用いて物理解析を実施する。解析ではSivers非対称度、Collins非対称度を決定するための、角分布の分析を行う。
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| 評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A-: 研究領域の設定目的に照らして、概ね期待どおりの進展が認められるが、一部に遅れが認められる
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