ソレノイド磁場がもたらす超低背景事象環境で実現する中性子寿命問題の解決

• 研究課題/領域番号: 25H00634
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 三島 賢二 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 特任准教授 (20392136)
• 研究分担者: 角 直幸 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 助教 (00881690) ; 細川 律也 岩手大学, 理工学部, 助教 (00952350) ; 吉岡 瑞樹 九州大学, 先端素粒子物理研究センター, 准教授 (20401317) ; 猪野 隆 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 講師 (10301722) ; 北口 雅暁 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (90397571)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円); 2025年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
• キーワード: 中性子寿命 / 中性子崩壊 / ビッグバン元素合成 / CKM行列

研究開始時の研究の概要

中性子は寿命約880秒で崩壊する最も単純な原子核であり、その寿命は素粒子、原子核、天文分野における重要なパラメーターである。しかし、測定手法の違いにより9秒以上の乖離があり、“中性子寿命問題”として未解決の課題となっている。本研究ではJ-PARCの大強度中性子ビームと新たに導入する超伝導ソレノイド磁石を用い、背景を抑えた新手法により中性子寿命を1秒の精度で測定し、この問題の解明を目指す。