| 研究課題/領域番号 |
22K14063
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
山本 剛史 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (80784751)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ハイパー核 / 実験核物理 / ストレンジネス / ガンマ線分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子核物理の基本的対称性である荷電対称性がΛハイパー核構造において大きく破れているという通説を覆す実験結果が報告され、注目を集めている。荷電対称性についての精密かつ系統的な実験データが相互作用理解のための新たなプローブとなると期待される。
本研究では、これまで実験技術的に困難であった質量数の大きい中性子過剰側の鏡像ハイパー核のガンマ線分光を可能とするための(π-,K0)反応を用いた新しい実験手法の開発を目的とする。そのために、反応分光とガンマ線分光を両立させるレンジカウンターシステムとGe検出器を組み合わせた装置の開発を行い、中性子過剰ハイパー核のガンマ線分光実験の実現を目指す。
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| 研究実績の概要 |
A=4のハイパー原子核で近年発見されたハイパー原子核構造における荷電対称性の破れの効果をA=12及びその付近のハイパー原子核についてガンマ線精密分光実験から明らかにすることを目指し、本研究では特に中性子過剰側のハイパー核の生成及び同定手法の確立を目標に設定している。本研究で開発予定の新たな実験手法では、ハイパー原子核生成反応として(π-,K0)反応を新規導入して、このハイパー原子核生成同定装置と半導体Ge検出器を用いた高分解能の精密ガンマ線分光を組み合わせる方針とした。本研究期間中にこれら手法に必要な装置の開発を行うと共に、開発した装置を用いた場合のガンマ線分光実験手法の検証を行った。
R4年度までに、必要な検出器製作及び一部性能評価が完了したため、R5年度はハイパー核生成反応から作られるK0中間子の崩壊後のπ中間子を検出する飛程検出器のガンマ線検出器と組み合わせたより現実的な試験を実施するために、4ΛHハイパー核の弱崩壊から放出される同運動量領域のπ中間子の測定実験の準備を進めた。以前より計画していた4ΛHハイパー核のガンマ線分光実験の検出器デザインをgeant4コードを基にしたシミュレーションから検討・変更して、J-PARC K1.8ビームラインにて実施する提案を行った。これについて、J-PARC課題採択委員会の審査の結果、R6年度前半にビームライン等の試験用ビームタイムが認められたと共に、R6年度後半以降にガンマ線分光実験を実施して、飛程検出器の試験が同時に実施する可能性が高まった。この試験ビームタイムのためのK1.8ビームラインに設置した検出器の準備も完了し、R6年前半の試験ビームタイムに臨む準備が完了した。ただし、上記J-PARCにおけるビームタイムの予定は、R5年の加速器トラブル等により遅延が発生したことを考慮に入れたものである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
飛程検出器の製作や、その試験に用いるビームライン設置の検出器等の準備については概ね順調に進んでいる。しかし、J-PARCにおける4ΛHハイパー核の弱崩壊から放出されるπ中間子の測定実験の予定が、加速器トラブルによって遅延していることから、「やや遅れている」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
飛程検出器のガンマ線検出器と組み合わせた現実的な試験を目指す。R6年度前半に試験ビームタイムが予定されており、ビームライン調整等を行う。また、R6年度後半以降に予定されている4ΛHハイパー核のガンマ線分光実験において飛程検出器の試験を実施する。試験結果を基に中性子過剰ハイパー核のガンマ線分光実験の提案を行う予定であるが、その提案・審査時期はR7年に遅れる予定である。
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