CP対称性の破れを探る重い原子核の精密計算

重核精确计算探索CP对称性破缺

• 批准号: 22K14031
• 负责人: 柳瀬 宏太
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14031/
• 关键词: 原子核構造; CP対称性の破れ; 電気双極子モーメント; 原子核シッフモーメント; 原子核殻模型; 八重極変形; シッフモーメント

原子の電気双極子モーメントは、標準模型を超えるCP対称性の破れに感度を持つ観測量である。中でも、ハドロンセクターでのCP対称性の破れは、陽子や中性子、原子核の電気双極子モーメントを生じるが、原子中では電子による遮蔽効果が働く。その結果、原子核内部でのCP対称性の破れは、原子核シッフモーメントを通じて生じた原子の電気双極子モーメントが観測可能な量となる。本研究では、原子核殻模型を用いて原子核シッフモーメントの精密計算を行う。昨年度は、キセノン129原子核の殻模型計算およびモンテカルロ殻模型計算を行い、磁気モーメントと原子核シッフモーメントとの間の強い相関を見出した。これは、キセノン129のシッフモーメントの大きな不定性が、基底状態と第一励起状態の混合に起因することを示している。キセノン129の磁気モーメントは高い精度で測定されていることから、これによりシッフモーメントの不定性を大きく抑制できることを示した。この成果は、Physics Letters Bに掲載された(https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.137897)。シッフモーメントは、原子核の八重極変形によって顕著に増幅することが期待されている。本研究では、モンテカルロ殻模型により八重極変形した原子核を記述し、シッフモーメントを精密に予言することを目指す。昨年度は、生成座標法を用いてキセノンおよびバリウムについての系統的な計算を行い、現象論的な有効相互作用の構築を進めている。現時点で、四重極変形状態については系統的に再現している。

原子的电偶极矩是一个可观测量，对超出标准模型的 CP 对称性很敏感。特别是，强子扇区中CP对称性的破缺会产生质子、中子和原子核的电偶极矩，但在原子中存在电子的屏蔽效应。结果，核内CP对称性的破缺变成了通过核希夫矩产生的原子电偶极矩的可观测量。在这项研究中，我们使用核壳模型对核希夫矩进行精确计算。去年，我们对氙129核进行了壳模型计算和蒙特卡罗壳模型计算，发现磁矩与核希夫矩之间存在很强的相关性。这表明氙129希夫矩的较大不确定性是由于基态和第一激发态的混合造成的。由于氙129的磁矩已经被高精度测量，我们已经证明这可以极大地抑制希夫矩的不确定性。该结果发表在《Physics Letters B》（https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.137897）上。希夫矩预计会因原子核的八极变形而显着放大。在本研究中，我们的目标是通过使用蒙特卡罗壳模型描述八极变形核来准确预测希夫矩。去年，我们利用生产坐标法对氙和钡进行了系统计算，并正在进行唯象有效相互作用的构建。目前，四极变形状态正在系统地再现。

项目成果

Theoretical uncertainty on the nuclear Schiff moments of 129Xe and 199Hg

129Xe 和 199Hg 核席夫矩的理论不确定性

• 发表时间: 2022
• 作者: Ito Asuka;Suyama Teruaki;K. Yanase
• 通讯作者: K. Yanase

Correlations between nuclear Schiff moment and electromagnetic measurements

核席夫矩与电磁测量之间的相关性

• DOI: 10.1016/j.physletb.2023.137897
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physics Letters B
• 影响因子: 4.4
• 作者: K. Yanase;N. Shimizu;K. Higashiyama;N. Yoshinaga
• 通讯作者: N. Yoshinaga

Shell-model study for nuclear Schiff moments of 129Xe and 199Hg

129Xe 和 199Hg 核席夫矩的壳模型研究

• 发表时间: 2023
• 作者: S. Inoue;S. Kojima;Y. Miyata;H. Urano;T. Suzuki;K. Yanase
• 通讯作者: K. Yanase