宇宙の高密度環境下における元素合成の解明

• 研究課題/領域番号: 24K17070
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 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
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 古野 達也 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (30876363)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 元素合成 / トリプルアルファ反応 / アクティブ標的 / 中性子ビーム

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、中性子ビームを用いて12C ホイル状態への非弾性散乱断面積を測定し、宇宙における12Cの合成速度を決定することである。通常、12C原子核はトリプルアルファ反応によって、ホイル状態が形成され、これがガンマ崩壊することで合成される。しかし、超新星爆発などの高密度環境下では、背景中性子とホイル状態の非弾性散乱によってもホイル状態が脱励起されるため、12Cの合成速度が増大されることが示唆されている。我々は東北大学CYRICにおいてMAIKo+アクティブ標的を用いて、中性子と12Cが散乱を起こしホイル状態に励起される反応断面積を測定し、高密度環境下における12Cの合成速度を決定する。