スズ同位体の中性子スキン厚で探る核半径異常増大の起源解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K13947
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 田中 聖臣 九州大学, 基幹教育院, 助教 (70838143)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 不安定核ビーム / 荷電変化断面積 / 相互作用断面積 / 核半径 / 中性子スキン

研究実績の概要

本研究では魔法数を跨ぐ領域で発現する原子核半径の増大現象の起源を明らかにするべく、二重魔法数核132Snを跨いでSn同位体の物質半径および中性子スキン厚を測定する。
【R5年度の成果】　R5年度では以下の2点において進捗を得た。（1）R4年度末に量研HIMACでの実験で得られた荷電変化断面積のエネルギー・標的依存性の系統的データの解析を進めた。R4年度までに確立した炭素標的に対する荷電変化断面積の記述に加えて、水素標的に対する断面積のより高いレベルでの理解・記述につながる貢献である。本課題の最終目標であるSn同位体の測定データの理解にも相補的な役割を果たすことになる。（2）Sn同位体に対する実験に加えて、R4年度に実施予定であったものの延期となってしまったCa同位体に対する実験についても、R5年度も実験実施施設の不具合により実施が叶わなかった。しかしR6年度5月に実験実施が決まったため、R5年度後半には実験準備を進め、完了させることができた。
【研究期間全体の成果】　荷電変化断面積と陽子分布半径の関係を明らかにすることにより、本研究が着目している超中性子過剰核の中性子スキン厚を決定する実験手法を確立することができた。また、実験に必要な装置一式も整備し、実験準備も順調に進めることができた。実験実施する加速器施設の不具合により、残念ながら本課題のメインの実験を期間内に実施することは叶わなかったが、研究期間終了直後のR6年度に実験実施の目処が立っている。

研究成果

• [国際共同研究] Saint Mary's University(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: Saint Mary's University
• [国際共同研究] 中国科学院近代物理研究所(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 中国科学院近代物理研究所
• [国際共同研究] GSI(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: GSI
• [雑誌論文] Charge-changing cross sections for mirror nuclear pair, $$^{22}$$Ne and $$^{22}$$Mg (2024)
  • 著者名/発表者名: S. Ishitani, M. Fukuda, M. Fukutome, G. Takayama, R. Taguchi, K. Watanabe, M. Tanaka, T. Ohtsubo, N. Noguchi, K. Takatsu, Y. Ota, T. Suzuki, T. Yamaguchi, M. Kanda, N. Shinozaki, D. Nishimura, H. Takahashi, S. Sugawara, C. Une, A. Ozawa, T. Moriguchi, N. Kaname, A. Yano, A. Moriyama, S. Sato, S. Fukuda, A. Kitagawa
  • 雑誌名: Interactions 巻: 245 ページ: 65:1-7
  • DOI: 10.1007/s10751-024-01874-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 核破砕反応で探査する中性子スキンの発達 (2024)
  • 著者名/発表者名: 田中聖臣
  • 雑誌名: 原子核研究 巻: 68 ページ: 19-30
  • 査読あり
• [学会発表] 核破砕反応で探査する中性子スキンの発達 (2024)
  • 著者名/発表者名: 田中聖臣
  • 学会等名: 日本物理学会2024年春季大会
  • 招待講演
• [学会発表] 重粒子線による核反応断面積の研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田中聖臣
  • 学会等名: HIMACにおける原子核物理学研究の展望
  • 招待講演