パリティ移行核反応から探る原子核内のパイ中間子相関の役割

本研究の目的は、新手法「パリティ移行核反応」を活用して、原子核の0-状態を探索し、その強度分布から、原子核構造の理解に本質的な役割を果たすパイ中間子相関の役割を明らかにすることである。最終年度である平成28年度は、本研究のまとめとして、以下を行った。(1) パリティ移行核反応12C(16O,16F(0-))反応の実験データを確定した。(2) (16O,16F(0-))反応の測定手法「陽子-重イオン同時測定モード」で得られた性能を論文としてまとめ、国際的雑誌にて発表した。(3) 実験データについて、角度分布の解析、反応理論や他の実験データとの比較を行った。この結果、12Bの0-状態を3準位を同定した。このうち、2準位は本研究によって初めて観測されたものである。現在、結果を論文としてまとめている。(4) 同定した3状態は、殻模型計算にて予測される主要な3状態であることが分かった。そこで、計算との比較から、パイ中間子相関に関する情報を得ようと試みたが、12C原子核においては、パイ中間子相関以外に、原子核の変形の効果が0-の分布に大きく影響していることが分かり、パイ中間子相関の情報を抜き出すことはできなかった。(5) 今回のデータからパイ中間子相関の情報を得ることはできなかったが、パリティ移行核反応の優れた有効性を実証することができた。そこで次のステップとして、(a) 変形の効果が現れない16Oや40Caなどの球形原子核をパリティ移行核反応で測定する、(b) ベータプラス型の(16O,16F(0-))反応だけでなく、ベータマイナス型の(16O,16N(0-))反応も測定し、和則からパイ中間子相関を議論する、を考えた。今後、このような系統的研究を続けていき、最終的にパイ中間子相関の理解につなげていきたい。本研究の結果は、研究を進めていく上で、基礎的なデータとして重要になるであろう。

本研究の目的は、新手法「パリティ移行核反応」を活用して、原子核の0-状態を探索し、その強度分布から、原子核構造の理解に本質的な役割を果たすパイ中間子相関の役割を明らかにすることである。最終年度である平成28年度は、本研究のまとめとして、以下を行った。(1) パリティ移行核反応12C(16O,16F(0-))反応の実験データを確定した。(2) (16O,16F(0-))反応の測定手法「陽子-重イオン同時測定モード」で得られた性能を論文としてまとめ、国際的雑誌にて発表した。(3) 実験データについて、角度分布の解析、反応理論や他の実験データとの比較を行った。この結果、12Bの0-状態を3準位を同定した。このうち、2準位は本研究によって初めて観測されたものである。現在、結果を論文としてまとめている。(4) 同定した3状態は、殻模型計算にて予測される主要な3状態であることが分かった。そこで、計算との比較から、パイ中間子相関に関する情報を得ようと試みたが、12C原子核においては、パイ中間子相関以外に、原子核の変形の効果が0-の分布に大きく影響していることが分かり、パイ中間子相関の情報を抜き出すことはできなかった。(5) 今回のデータからパイ中間子相関の情報を得ることはできなかったが、パリティ移行核反応の優れた有効性を実証することができた。そこで次のステップとして、(a) 変形の効果が現れない16Oや40Caなどの球形原子核をパリティ移行核反応で測定する、(b) ベータプラス型の(16O,16F(0-))反応だけでなく、ベータマイナス型の(16O,16N(0-))反応も測定し、和則からパイ中間子相関を議論する、を考えた。今後、このような系統的研究を続けていき、最終的にパイ中間子相関の理解につなげていきたい。本研究の結果は、研究を進めていく上で、基礎的なデータとして重要になるであろう。