| 研究課題/領域番号 |
18340063
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
酒見 泰寛 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (90251602)
|
|---|
| 研究分担者 |
畑中 吉次 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (50144530)
民井 淳 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (20302804)
作田 誠 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (40178596)
若狭 智嗣 九州大学, 理学研究科, 准教授 (10311771)
|
|---|
| キーワード | 核力 / Δ粒子 / コヒーレントπ中間子生成 / ランダウ・ミグダルパラメータ / π中間子凝縮 / ガス電子増幅検出器 |
|---|
| 研究概要 |
中間エネルギー陽子ビームによるコヒーレントπ中間子生成実験により、原子核内におけるΔ粒子間相互作用、特に短距離成分の強度に関して実験的に調べた。Δ粒子間の相互作用の強さは、超新星爆発後に生成される中性子星のような高密度核物質中で発現していると考えられる相転移現象、つまり、π中間子凝縮状態の臨界密度を決めることが理論的に示唆されており、中性子星の内部構造を知る上で重要である。コヒーレントπ中間子生成は、陽子ビームから放出された仮想π中間子が、原子核媒質中でΔ粒子-核子空孔状態が次々と伝播し、終状態で実π中間子が生成される反応過程であり、その断面積はΔ粒子相互作用の強さに敏感である。平成19年度は、本研究の2年目にあたり、この実験研究の鍵であるπ中間子検出のための位置検出器:ガス電子増幅検出器(GEM)の開発を完了し、その性能評価を行ったうえで、π中間子の運動量を分析するための双極磁石中に設置し、散乱中性子とともに、π中間子をエネルギー分解能よく測定可能なことを確かめた。GEM検出器は、双極磁石中に設置するために、1T程度の強磁場中での安定した動作が必要となるが、信号増幅のためのGEM電極ならびに信号検出のためのストリップ基盤のギャップが、これまでよく使われてきたガス検出器に比べて格段に狭いため、磁場による増幅電子の運動の影響が著しく抑えられ、安定した性能を得ることができた。これらの予備実験をふまえて、フルセットアップでのコヒーレントπ中間子生成の本実験を、加速エネルギー400MeVの陽子ビームを用いて阪大・核物理研究センターで行った。現在、詳細なデータ解析を行っているが、コヒーレントπ中間子生成の特徴である前方集中の強度分布が観測され、中性子、π中間子ともに0度方向での断面積のπ中間子エネルギー依存性から、Δ粒子間相互作用短距離成分の強度に関して、定性的には、斥力成分が大きく、π中間子の臨界密度も高くなる傾向になることがわかってきたが、現在、定量的に結論をだすために、詳細な解析を進めている。なお、これらの結果について、原子核物理学の国際会議(INPC)において、報告を行った。
|
