中性子星の構造解明に向けた重い中性子過剰核のスキン厚測定

测量重中子富核的表皮厚度以阐明中子星的结构

• 批准号: 20K03997
• 负责人: 森口 哲朗
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03997/
• 关键词: 不安定核; 中性子スキン; 中性子星; 反応断面積; 固体水素標的; スキン; 状態方程式

本研究は、重い中性子過剰核の中性子スキン厚(原子核表面に現れる中性子の層)を導出し、中性子星の構造を解明することを目的とする。中性子星の大きさと中性子スキンの厚さには約10の19乗のスケールの違いはあるが、中性子物質の圧力という共通のパラメータを持つ。現在、この圧力パラメータには大きな不定性があるため、本研究でより精度良く決める。スキン厚は反応断面積(原子核反応の確率)を測定することで導出できる。重い原子核の場合、原子番号が大きくなるため、スキン厚の導出に直接寄与しないクーロン力による分解反応の影響が大きくなることが課題とされてきた。そこで、本研究ではクーロン分解の影響が最も少ないとされる水素を反応標的に用いることで、この課題を克服する。特に、本研究では申請者が開発し運用してきた固体水素標的を使用する。この固体水素標的は反応断面積測定に特化したもので、最大直径50 mm×長さ100 mmの固体水素を作成することができる。実験は理化学研究所のRIビームファクトリー(RIBF) にて行う。RIBFでは重い中性子過剰核の生成を可能とする。本研究ではスズの原子核に注目し、特に、134-137Sn(陽子数50、中性子数84-87)の重い中性子過剰核のスキン厚の導出に挑戦する。これまでの固体水素標的は生成中に生じる入射膜の膨らみに起因する厚さの不均一性が課題となっていた。本年度、既存の固体水素標的に新たにHeガスセルを取り付けることで、この膨らみを抑制することができた。これにより、より精度の良い実験データの取得が期待できる。スズ原子核の反応断面積測定の準備は既に整っているが、施設のトラブル等の影響により本実験はまだ実施できていない。

这项研究旨在得出中子皮肤厚度（在核表面出现的中子层）并阐明中子恒星的结构。中子星的大小与中子皮肤的厚度约为10之间存在尺寸差异，但是它具有中子材料压力的共同参数。当前，此压力参数的不确定性很大，这项研究将更准确地确定它。可以通过测量反应横截面区域（原子核反应的概率）来得出皮肤厚度。在沉重的原子核的情况下，原子数增加了，问题是，库仑力引起的分解反应不会直接导致皮肤厚度的推导。因此，在这项研究中，使用氢可以克服此问题，据说氢是库仑分解的最​​小作用，作为反应靶标。特别是，本研究使用申请人开发和操作的固体氢靶标。该固体氢靶标专业用于测量反应的横截面面积，并且可以产生固体氢，最大直径为100 mm，最大直径为100 mm。该实验将在Riken的RI Beam Factory（RIBF）Ribf进行。 RIBF允许形成沉重的中子多余的核。这项研究的重点是锡核，尤其是我们将尝试以134-137SN（质子数50，中子数84-87）来得出重中子过量核的皮肤厚度。先前的固体氢靶标已受到生产过程中事件膜肿胀引起的厚度异质性。今年，通过在现有的固体氢靶标上安装新的HE燃气电池，这种肿胀得到了抑制。这允许以更好的精度获取实验数据。尽管已经进行了准备，以测量锡核的反应横截面区域，但由于设施问题的影响，该实验尚未进行。

项目成果

^22^Mg, ^22^Neの荷電変化断面積の測定

^22^Mg、^22^Ne 电荷变化截面测量

• 发表时间: 2023
• 作者: Wada Kohei;Minamino Akihiro;Ito Hiroshi;Ommura Yuga;Ishitsuka Masaki;Yano Takatomi;渡辺薫
• 通讯作者: 渡辺薫

^12,13^B, ^11^C, ^12,13^Nの荷電変化断面積とその標的依存性

^12,13^B、^11^C、^12,13^N 的电荷变化截面及其目标依赖性

• 发表时间: 2023
• 作者: S. Tanaka;K. Hirose;K. Nishio;K. R. Kean;H. Makii;R. Orlandi;K. Tsukada;and Y. Aritomo;田口 諒
• 通讯作者: 田口 諒

中重核領域におけるグラウバーモデルの適用性向上のための反応断面積測定

反应截面测量提高格劳伯模型在中重核区的适用性

• 发表时间: 2022
• 作者: Hokuto Maekawa;Shota Amano;Shinya Takagi;Yoshihiro Aritomo; Tathagata Banerjee;Y. Nakano;野口 法秀
• 通讯作者: 野口 法秀

Reaction Cross Section Measurements for The Enhancement of Applicability of Glauber Model to Heavy Neutron-Rich Nuclei

增强格劳伯模型对重中子核适用性的反应截面测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Saffold N.;Rogers F.;Xiao M.;Bhatt R.;Erjavec T.;Fuke H.;Hailey C.J.;Kozai M.;Kraych D.;Martinez E.;Melo-Carrillo C.;Perez K.;Rodriguez C.;Shimizu Y.;Smallshaw B.;Toshitaka Kajino;N. Noguchi
• 通讯作者: N. Noguchi

Measurements of total reaction cross sections for 17Ne using a solid hydrogen target

使用固体氢靶测量 17Ne 的总反应截面

• DOI: 10.1088/1742-6596/1643/1/012099
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: Moriguchi T.;Amano M.;Ozawa A.;Horiuchi W.;Abe Y.;Fujii T.;Kagesawa R.;Kamioka D.;Kitagawa A.;Mukai M.;Nagae D.;Sakaue M.;Sato S.;Suzuki S.;Suzuki T.;Yamaguchi T.;Yokota K.
• 通讯作者: Yokota K.