2020 年度研究成果報告書

三重水素標的の開発と三中性子状態の探索

研究課題

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研究課題/領域番号	17H04833
研究種目	若手研究(A)
配分区分	補助金
研究分野	素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関	東北大学
研究代表者	三木謙二郎東北大学, 理学研究科, 助教 (80727090)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	多中性子系 / 荷電交換反応 / 三重水素
研究成果の概要	中性子多体系の基礎的な理解を確立する目的で三中性子(3n)系の核分光実験を目指している。具体的には、理化学研究所RIBF施設を利用して、3H(t,3He)3n反応の測定を行う。本研究では、その測定の肝となるチタン吸蔵型三重水素標的の開発を行うとともに、実験に使用する検出器系の整備を実施した。また、三陽子(3p)系についても3He(3He,t)3p反応の測定を大阪大学RCNP施設で実施し、3n系と荷電対称な3p系の知見を得るとともに、3n系実験での原子核反応確率の予測精度を向上させ、実験計画の改良に繋げた。
自由記述の分野	実験核物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	中性子多体系を理解することは、原子核物理学の重要課題である。特に、重元素合成サイトとして近年注目を集める中性子星の構造や、2016年に報告された四中性子共鳴状態候補について解釈を行う上でも、基礎的な実験データが必要とされてきた。本研究により三重水素標的の開発とその利用に目途が立ったことで、今後中性子多体系の中でも基礎的な三中性子系の核分光を実現し、理解を深める道筋が出来上がった。また本研究により、RIBF施設の大強度RIビームと三重水素標的を組み合わせる新たな実験の可能性が開拓された。