ニュートリノ元素合成をつかさどるガモフテラ-遷移の研究

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18540270
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤田 佳孝 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60093457)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 核物理 / 弱い相互作用 / ガモフテラ-遷移 / 荷電交換反応 / 元素合成 / 高分解能測定 / 荷電スピン / 荷電スピン対称性

研究概要

宇宙のミクロで動的な側面である元素合成に目を向けると、ベ-タ崩壊やニュ-トリノ反応による弱い相互作用の働きが大きい。特に超新星爆発時のような過激な状態での、数10億度に達する恒星内部では、対生成過程によりニュ-トリノ、反ニュ-トリノが大量に作られ、ニュ-トリノ起源の元素合成が起こる。ニュ-トリノは弱い相互作用でのみ原子核と反応する。この状況で重要な役割を果たすのが、巨星の中心核を形成するpf-殻核からガモフテラ-遷移である。ニュ-トリノの相互作用の弱さゆえに、直接測定が出来ないガモフテラ-遷移の強度を、強い相互作用を使う(3He, t)荷電交換反応による実験で調べる。加速器を使うこの実験では、磁気分析器を用いた測定により、従来からの荷電交換反応測定に比べ、一桁高い分解能を達成できている。今まで知り得なかったpf-殻核からのガモフテラ-遷移の詳細と、全体像をつかむ事を目的としている。

研究成果

• [雑誌論文] High resolution study of isovector negative parity states in the 16O(3He, t)16F reaction at 140 MeV/nucleon (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Fujita, G.P.A. Berg, Y. Fujita, J. Rapaport, T. Adachi, N.T. Botha, H. Fujimura , F.D. Smit, 他16名
  • 雑誌名: Physical Review C 79 ページ: 024314 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopy of 24Al and Extraction of Gamow-Teller Strengths with the 24Mg(3He, t) Reaction at 420 MeV (2008)
  • 著者名/発表者名: R.G.T. Zegers, R. Meharchand, T. Adachi, Y. Fujita, Y. Shimbara, Y. Shimizu, C. Scholl, A. Signoracci, A. Tamii, 他14名
  • 雑誌名: Physical Review C 78 ページ: 014314 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detailed Study of Gamow-Teller Transitions : the impact on astro and nuclear-structure physics (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 雑誌名: Nuclear Physics A805(INPC招待講演論文) ページ: 408c-415c
• [学会発表] Nuclear Weak Response from the Combined Study of beta-decay and Charge-Exchange Reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: Franco-Japanese Symposium, New Paradigms in Nuclear Physics
  • 発表場所: Institut Henri Poincare, Paris, France
  • 年月日: 20080929-1002
• [学会発表] Gamow-Teller transitions starting from stable & unstable pf-shell nuclei (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: Nuclei in the Cosmos 10
  • 発表場所: Mackinac Island, Michigan, USA
  • 年月日: 20080727-0801
• [学会発表] Gamow-Teller transitions in stable & unstable pf-shell nuclei (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, B. Rubio and W. Gelletly
  • 学会等名: Nuclear Physics and Atrophysics : from stable beams to exotic nuclei
  • 発表場所: Cappadocia, Turkey
  • 年月日: 20080625-30
• [備考]
  • URL: http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~fujita