Research for di-neutron correlation in weakly bound niclei

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本研究の目的は中性子過剰核に発現するダイニュートロンの解明である。ダイニュートロンとは空間的にコンパクトで、スピン一重項状態の束縛ボソン系のように振る舞う２中性子系で、核表面に現れることが示唆されている。昨年度はダイニュートロンの存在が予言されている中性子過剰核6Heの分解反応実験のデータ解析を行った。６Heはα粒子＋２中性子というシンプルな３体系としてみなすことができ、多くの理論モデルが存在する。しかしながらこれまで十分な測定分解能・統計のある実験データが存在せず、６Heにおけるダイニュートロンの存在の有無は未解決である。本研究では2つの主要成果があった。第一は、6Heのクーロン分解反応実験に関する成果である。本実験では高統計・高分解能のデータにより6Heの電気双極子励起の強度を、先行研究を凌駕する高い精度で導出した。先行研究ではこの導出に鉛標的(Z=82)のみが用いられていましたが、錫標的(Z=50)のデータを初めて導出し、中重核標的であってもクーロン分解断面積が精度よく引出せることを示した。また、得られたソフト双極子励起強度から、6Heの基底状態におけるダイニュートロンの相関角度の導出もこれまでで最もよい精度で導出した。第二に, 6Heの第一励起状態（2+状態）の三体崩壊の解析を行い、2+状態におけるダイニュートロン相関の証拠を得た。本解析ではダイニュートロンが起因とみられる反対方向に崩壊する２中性子を世界で初めて捉えることに成功した。この手法はダイニュートロンを探る新たな手法になりうる。本実験手法は、16Beや26Oなどの弱非束縛核のダイニュートロンの探索にも適用可能であると考えられる。これらの系統的な実験データが蓄積されることで、ダイニュートロンの理解が深まり、核力との関連や中性子星の内部構造の解明につながることも期待される。