ビッグバン元素合成におけるスタウ原子衝突による触媒核融合反応

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20540385
• 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: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 木野 康志 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00272005)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 原子衝突 / エキゾチック原子分子 / ビッグバン元素合成

研究概要

超対称性粒子スタウは鉄原子より重く、寿命は1, 000秒以上あると考えられている。原子分子の視点からは、スタウは重い電子として振舞い、スタウ原子分子を形成する。我々は、初めて、スタウ原子衝突中に起る原子核反応を量子力学的に完全に計算し、スタウ原子衝突によりビッグバン元素合成において最も深刻な問題であった「Li問題」を解決できる事を示した。我々はまた他のスタウ原子衝突によって引き起こされる原子核反応を調査し、未発見の粒子スタウの諸性質を予言した。

研究成果

• [雑誌論文] Low Temperature Formation of Positronium in Nonpolymer Organic Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: V. P. Shantarovich, R. S. Yu, Y. Kino, Y. Hama, and V. W. Gustov
  • 雑誌名: High Energy Chemistry 巻: 45 ページ: 342-348
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超対称性粒子スタウが触媒する新規なビックバン元素合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上村正康、木野康志、肥山詠美子
  • 雑誌名: 原子核研究 巻: 54 ページ: 3-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stau-catalyzed big-bang nucleosynthesis reactions (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kamimura, Yasushi Kino, Emiko Hiyama
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1238 ページ: 139-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stau-catalyzed Big-bang Nucleosynthesis and Nuclear Cluster Model (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kamimura, Y. Kino, H. Hiyama
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics 巻: 24 ページ: 2076-2083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear Reactions Induced by Stau Atomic Collisions in Big-bang Nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kino, M. Kamimura, H. Hiyama
  • 雑誌名: Journal of Physics Conference Series 巻: 194 ページ: 072019-072019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Big-Bang Nucleosynthesis Reactions Catalyzed by a Long-Lived Negatively-Charged Leptonic Particle (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kamimura, Y. Kino, H. Hiyama
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 121 ページ: 1059-1098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stau-Catalyzed Big-Bang Nucleosynthesis Studied with MCF-Calculational Method (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kamimura, Y. Kino
  • 雑誌名: Proceedings of international conference on muon catalyzed fusion and related topics ページ: 307-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Coupled Channel Study on a Binding Mechanism of Positronic Alkali Atoms (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kubota, Y. Kino
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 10 ページ: 023038(10pp)
  • 査読あり
• [学会発表] 反陽子ヘリウムと三体精密計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木野康志
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西大学、西宮市
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] スタウ分子内核融合反応の計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木野康志、上村正康、肥山詠美子
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第36回年会
  • 発表場所: 新潟大学、新潟市
  • 年月日: 20110817-19
• [学会発表] 陽電子寿命運動量相関法による二酸化炭素中でのポジトロニウムー分子反応の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 二瓶英和、木野康志、関根勉
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第36回年会
  • 発表場所: 新潟大学、新潟市
  • 年月日: 20110817-19
• [学会発表] ミュオニックヘリウム原子の三体計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 入澤歩、木野康志、関根勉
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第36回年会
  • 発表場所: 新潟大学、新潟市
  • 年月日: 20110817-19
• [学会発表] 陽電子寿命測定によるガス中での陽電子減速過程の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野陽祐、木野康志、関根勉
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第36回年会
  • 発表場所: 新潟大学、新潟市
  • 年月日: 20110817-19
• [学会発表] 超対称性粒子スタウを含むエキゾチック原子分子の計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木野康志、上村正康、肥山詠美子
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学、新潟市
  • 年月日: 20110325-28
• [学会発表] スタウ原子衝突におけるフェッシュバック共鳴状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木野康志
  • 発表場所: 東北大学、仙台市
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] Nuclear reactions induced by a heavy leptonic particle in the big-bang nucleosynthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kino, M. Kamimura, E. Hiyama
  • 学会等名: International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20100904-07
• [学会発表] エキゾチック原子・分子のエネルギーと分子構造の計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木野康志、上村正康、肥山詠美子
  • 学会等名: 少数粒子系物理の現状と今後の展望研究会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡市
  • 年月日: 20100819-21
• [学会発表] 超対称性粒子スタウを含むエキゾチック原子分子 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木野康志、上村正康、肥山詠美子
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第35回年会
  • 発表場所: 奈良女子大学、奈良市
  • 年月日: 20100809-11
• [学会発表] 陽電子アルカリ金属原子の構造と結合機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木野康志
  • 学会等名: 京都大学原子炉実験所専門研究会
  • 発表場所: 京都大学原子炉実験所(大阪府)
  • 年月日: 20091120-21
• [学会発表] Stau atomic collision and catalyzed big-bang nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kino, M. Kamimura, E. Hiyama
  • 学会等名: Advanced Science Research Symposium 2009
  • 発表場所: Tokai Japan
  • 年月日: 20091110-12
• [学会発表] ビッグバン元素合成におけるスタウ触媒核融合反応III (2009)
  • 著者名/発表者名: 木野康志、上村正康、肥山詠美子
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第34回年会
  • 発表場所: 首都大学東京国際交流会館、八王子市
  • 年月日: 20090828-30
• [学会発表] Nuclear reactions induced by stau atomic collisions in big-bang nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kino, M. Kamimura, E. Hiyama
  • 学会等名: 15th International Workshop on Low Energy Positron and Positronium Physics
  • 発表場所: Tronto, Canada
  • 年月日: 20090729-0801
• [学会発表] Nuclear reactions induced by stau atomic collisions in big-bang nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kino, M. Kamimura, E. Hiyama
  • 学会等名: 26th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions
  • 発表場所: Kalamazoo, Michigan, U. S. A.
  • 年月日: 20090722-28
• [学会発表] Stau atomic collision and big-bang nucleosynthesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kino, M. Kamimura, E. Hiyama
  • 学会等名: he 8th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
  • 発表場所: The University of Western Australia, Perth, Australia
  • 年月日: 20081123-28
• [学会発表] ビッグバン元素合成におけるスタウ触媒核融合反応II (2008)
  • 著者名/発表者名: 木野康志、上村正康、肥山詠美子
  • 学会等名: 原子衝突研究協会第33回研究会
  • 発表場所: 北海道大学低温科学研究所、札幌市
  • 年月日: 20080805-07