K中間子原子核の探索

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14654049
• 研究機関: 特殊法人理化学研究所
• 研究代表者: 山崎 敏光 理化学研究所, RIビーム科学研究室, 研究協力員 (80011500)
• 研究分担者: 赤石 義紀 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (50001839)
• キーワード: K中間子 / 高密度原子核 / ストレンジ物質

研究概要

負K中間子と核子との相互作用を実験的情報(KN散乱長、Kp原子エネルギーシフト、ラムダ1405のエネルギー・幅)を使って構築した。これをもとにK中間子を含む小数核子系の束縛状態のエネルギー・幅を計算することができる。KN間の強い引力のため、K中間子の束縛エネルギーは100MeVを越えるので、シグマ粒子とパイ中間子への崩壊は禁止される。このため、K中間子束縛状態は、そのエネルギーが大きいにもかかわらず、崩壊幅は20MeVくらいと小さいことが予想され、したがって、離散的準位として同定される可能性があることが判明した。このようなK中間子束縛状態を(K, pi)反応から生成させる新しい方法が提起され、その反応機構や生成断面積をラムダ1405,ラムダ1520などをドアウェーとする考え方から考察した。K中間子を含む原子核系の構造を反対称化分子動力学の理論で計算する試みがなされ、これまでの理論結果とつじつまの合う結果が得られ、さらに複雑な系にまで適用された。これらの理論的結果から、K束縛状態での核子の密度は通常密度の数倍以上に大きくなっていることがわかった。したがって、K束縛状態の実験的探索は高密度状態の生成とその構造の研究につながるという新しい見通しが得られた。

研究成果

• [文献書誌] T.Yamazaki, Y.Akaishi: "(K$^-,\pi^-$) production of nuclear $\bar {\rm K} $ bound states in proton-rich systems via $\Lambda^*$ doorways"Phys. Lett. B. 535. 70 (2002)
• [文献書誌] Y.Akaishi, T.Yamazaki: "Nuclear $\bar {\rm K}$ bound states in light nuclei"Phys. Rev. C. 65. 044005 (2002)
• [文献書誌] H.〜Geissel, H.〜Gilg, A.〜Gillitzer, R.S.〜Hayano, S.Hirenzaki, K.〜Itahashi, M.Iwasaki, P.〜Kienle, M.〜M\"unch, G.M\"unzenberg, W.〜 Schott, K.Suzuki, D.Tomono, H.Weick, T.〜Yamazaki, T.Yoneyama: "Experimental indication of a reduced chiral order parameter from the 1s $\pi^-$ state in $^{205}$Pb"Physics Lett. B. 549. 64 (2002)
• [文献書誌] T.Yamazaki, N.Morita, R.S.Hayano, E.Widmann, J.Eades: "Antiprotonic Heliun"Physics Reports. 366. 183 (2002)
• [文献書誌] A.Dot$\acute {\rme}$, Y.Akaishi, H.Horiuchi, T.Yamazaki: "High-density $\bar{\rm K}$ nuclear systems with isovector deformation"ArXiv-nucl-th. 0207. 085 (2002)
• [文献書誌] H.〜Geissel, H.〜Gilg, A.〜Gillitzer, R.S.〜Hayano, S.Hirenzaki, K.〜Itahashi, M.Iwasaki, P.〜Kienle, M.〜M\"unch, G.M\"unzenberg, W.〜 Schott, K.Suzuki, D.Tomono, H.Weick, T.〜Yamazaki, T.Yoneyama: "Deeply bound 1s and 2p ionic states in $^{205}$Pb and determination of the s-wave part of the pion-nucleus interaction"Phys. Rev. Lett.. 88. 12203 (2002)