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きわめて不安定な原子核の表面にあらわれる中性子層核物質の探索によるEOSへの挑戦

公募研究

研究領域実験と観測で解き明かす中性子星の核物質
研究課題/領域番号 15H00832
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関埼玉大学

研究代表者

山口 貴之  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10375595)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード実験核物理 / 不安定核 / 半径 / 中性子スキン
研究実績の概要

本研究は、安定核からきわめて中性子過剰な不安定核まで、さまざまな原子核の核物質半径と陽子半径を独立かつ同時に精密測定し、中性子スキン厚(中性子分布と陽子分布の差)を高精度で定量化することを目的とする。それにより中性子星の解明に必要な核物質状態方程式のなかの不確定性が依然大きい、密度依存対称エネルギー1次微係数Lに強い制限を与える。
核物質半径は従来から用いてきた手法を用いる。すなわち、反応断面積を測定し、グラウバー解析を行って決定する。陽子半径は、最近我々が開発した方法で、荷電変化断面積を測定し、改良したグラウバー解析を適用して決定する。反応断面積と荷電変化断面積は同時測定が可能なため、中性子スキン厚をひとつの反応実験だけで決定することができる。
平成27年度は、放医研において電荷の識別に重要なイオンチェンバーの開発を進めた。イオンチャンバーの圧力を上げることで分解能を向上させることに成功した。また読み出しチャンネル数を増やし統計処理をほどこすことによっても分解能を向上できることが分かった。さらにイオンチャンバー内で発生するデルタ線の挙動をシミュレーションと実測により明らかにした。
平成28年度は、理研RIビームファクトリーの破砕片分離装置BigRIPSにて実験を行なった。核子あたり345MeVのエネルギーの238Uビームから、飛行核分裂によってNi同位体、58Ni~78Niまでを生成し、それらの反応断面積と荷電変化断面積を同時に測定した。測定原理はトランスミッション法による。すなわち、反応標的をBigRIPSの中間焦点位置F5に炭素を設置し、その上流と下流で、Brho-ΔE-TOF法により事象ごとに粒子識別する。得られた粒子数の変化から断面積を得ることができる。データは目下解析中であるが、広い質量数範囲で、中性子スキン厚を出すことができるだろう。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Investigations of charge-changing processes for light proton-rich nuclei on carbon and solid-hydrogen targets2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sawahata, A. Ozawa, Y. Saito, Y. Abe, Y. Ichikawa, N. Inaba, Y. Ishibashi, A. Kitagawa, S. Matsunaga, T. Moriguchi, D. Nagae, S. Okada, S. Sato, S. Suzuki, T. Suzuki, Y. Takeuchi, T. Yamaguchi, J. Zenihiro,
    • 雑誌名

      Nucl. Phys. A

      巻: 961 ページ: 142-153

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2017.02.012

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaching time resolution of less than 10 ps with plastic scintillation detectors2016

    • 著者名/発表者名
      J.W. Zhao, B.H. Sun, I. Tanihata, S. Terashima, L.H. Zhu, A. Enomoto, D. Nagae, T. Nishimura, S. Omika, A. Ozawa, Y. Takeuchi, T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: 823 ページ: 41-46

    • DOI

      10.1016/j.nima.2016.03.106

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Density distribution of 8Li and 8B and capture reaction at low energy2015

    • 著者名/発表者名
      G. W. Fan, M. Fukuda, D. Nishimura, X. L. Cai, S. Fukuda, I. Hachiuma, C. Ichikawa, T. Izumikawa, M. Kanazawa, A. Kitagawa, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 91 号: 1 ページ: 0146141-5

    • DOI

      10.1103/physrevc.91.014614

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reaction cross sections for 8He and 14B on proton target for the separation of proton and neutron density distributions2015

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, M. Fukuda, D. Nishimura, S. Suzuki, M. Takechi, M. Mihara, K. Matsuta, Y. Morita, Y. Kamisho, J. Ohno, et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 6 ページ: 0200261-6

    • DOI

      10.7566/jpscp.6.020026

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nucleon Density Distribution of the Proton Drip-Line Nucleus 12N Studied via Reaction Cross Sections2015

    • 著者名/発表者名
      M. Fukuda, Y. Morita, D. Nishimura, M. Takechi, K. Iwamoto, M. Wakabayashi, Y. Kamisho, J. Ohno, M. Tanaka, R. Kanbe, et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 6 ページ: 0301031-3

    • DOI

      10.7566/jpscp.6.030103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Velocity-dependent transverse momentum distribution of fragments produced from 40Ar+9Be at 95 MeV/nucleon2015

    • 著者名/発表者名
      S. Momota, I. Tanihata, A. Ozawa, M. Notani, K. Yoshida, K. Morimoto, T. Yamaguchi, T. Onishi, A. Yoshida, Y. X. Watanabe, Z. Liu, and A. Ono
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 92 号: 2 ページ: 024608-024608

    • DOI

      10.1103/physrevc.92.024608

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 13,14,17Cの反応断面積測定と密度分布2016

    • 著者名/発表者名
      加藤郁磨
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] RI beam experiments with storage rings -present and future-2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi
    • 学会等名
      藤原セミナー
    • 発表場所
      下田東急ホテル(静岡県・下田市)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 多層電極型イオンチェンバーに於けるδ線の観測2016

    • 著者名/発表者名
      竹内勇貴
    • 学会等名
      日本物理学会2016年年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 荷電変化反応による陽子分布半径の測定2016

    • 著者名/発表者名
      山口貴之
    • 学会等名
      RCNP研究会「全反応断面積及び荷電変化断面積による陽子・中性子半径の研究の現状と展望」
    • 発表場所
      大阪大学核物理研究センター(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] きわめて不安定な原子核の表面にあらわれる中性子層核物質の探索によるEOSへの挑戦2015

    • 著者名/発表者名
      山口貴之
    • 学会等名
      「実験と観測で解き明かす中性子星の核物質」第4回研究会
    • 発表場所
      湘南国際村センター(神奈川県三浦郡)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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