300MeV(p,n)(n,p)反応による原子核のスピン・アイソスピン自由度研究

使用 300MeV(p,n)(n,p) 反应研究核自旋和同位旋自由度

• 批准号: 05J11798
• 负责人: 笹野 匡紀
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11798/
• 关键词: スピン・アイソスピン応答; 二重べータ崩壊; 荷電交換反応; 反応機構; (p,n)反応; 核行列; ガモフ・テラー遷移; (n,p)反応; 二重ベータ崩壊; (p, n)反応

本研究課題の目的である二ニュートリノ二重β崩壊の核行列の理解に必要な親核と中間核の間のガモフ・テラ-(GT)遷移強度分布を、研究代表者は平成18年度に大阪大学核物理研究センターにおいて取得した、入射エネルギー300MeVにおけるCa-48, Ge-76, Mo-100, Cd-116ターゲットに対する(p, n)測定データおよびSn-116に対する(n, p)測定データを解析することで導出した。Cd-116およびSn-116に導出されたGT遷移強度分布を、Alvarez-Rodrguezらによる準粒子乱雑位相近似(QRPA)を用いた理論予測としたところ、予測されたGT遷移強度分布は実験結果を再現しないことがわかった。特に、巨大共鳴領域に対応する5-15MeVの励起エネルギーにおいて、予測されたSn-116でのβ+側のGT遷移強度は、実験的に発見された遷移強度を半分程度しか説明しない。このことは、理論予測が巨大共鳴領域を経由する遷移の寄与を核行列を過少評価していることを示唆する。また、Cd-116の二重べータ崩壊の核行列を、本研究で得られたGT遷移強度から導出した。ただし、各中間状態への遷移行列への符号は実験的に決定することができないため、全ての中間状態の寄与を正の符号でたし、0.32±0.05という値を得た。この値は崩壊寿命測定によって得られた0.064±0.007より5倍おおきいもので、この食い違いは中間状態毎の寄与の位相の違いによる打ち消しを無視したことによる。5-20MeVの巨大共鳴領域のみの寄与は、0.202±0.005で全体の60%程度をしめることが判った。このことは、巨大共鳴領域を経由する遷移が二ニュートリノ二重β崩壊の核行列に大きく寄与することを示唆している。以上のように研究代表者は、二ニュートリノ二重β崩壊の核行列を理解する上で、最も基礎的な量であるGT遷移強度を、いくつかの代表的な核について導出し、特にCd-116に関しては巨大共鳴領域の重要性を初めて明らかにした。

主要研究人员研究了母核和中间核之间的伽莫夫-泰拉 (GT) 跃迁强度分布，这对于理解双中微子双 β 衰变的核基质是必要的，这也是本研究项目的目的 (p, n. ) Ca-48、Ge-76、Mo-100、Cd-116 目标的测量数据和 (n, p) 通过分析测量数据得出。当 Alvarez-Rodrguez 等人使用准粒子随机相位近似 (QRPA) 理论上预测 Cd-116 和 Sn-116 的 GT 跃迁强度分布时，预测的 GT 跃迁强度分布是基于我发现的实验结果。表明它无法被复制。特别是，在 5-15 MeV 的激发能（对应于巨共振区）下，Sn-116 中预测的 β+ 侧 GT 跃迁强度仅解释了实验发现的跃迁强度的大约一半。这表明理论预测低估了通过巨大共振区域的转变对核基质的贡献。此外，Cd-116双β衰变的核矩阵源自本研究获得的GT跃迁强度。然而，由于无法通过实验确定每个中间态的转移矩阵的符号，因此将所有中间态的贡献以正号相加，得到0.32±0.05的值。该值比衰变寿命测量得到的0.064±0.007大五倍，这种差异是由于忽略了由于每个中间态贡献的相位差异而导致的抵消。结果发现，仅5-20 MeV巨共振区的贡献为0.202±0.005，约占总数的60%。这表明通过巨大共振区的转变极大地促进了中微子双β衰变的核基质。如上所述，主要研究者针对几个代表性的原子核，特别是Cd-116，导出了GT跃迁强度，这是理解中微子双β衰变核基质最基本的量。时间巨大共振区域的重要性。

项目成果

入射エネルギー300MeVにおける(p,n),(n,p)反応を用いた116Cd二重べータ崩壊核行列の研究

利用(p,n),(n,p)反应在300MeV入射能量下研究116Cd双β衰变矩阵

• 发表时间: 2008
• 作者: 笹野 匡紀;等
• 通讯作者: 等

Determination of the Gamow-Teller transition strength to In-116(g.s.)by the Cd-116(p, n)reaction at 300 MeV for the study of the nuclear matrix element of the two-neutrino double beta decay

测定 300 MeV 下 Cd-116(p, n) 反应向 In-116(g.s.) 的伽莫夫-泰勒跃迁强度，用于研究双中微子双 β 衰变的核基质元素

• 发表时间: 2007
• 期刊: NUCLEAR PHYSICSA 788
• 作者: M.Sasano;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Performance of the neutron polarimator NPOL3 for high resolution measurements

用于高分辨率测量的中子偏振器 NPOL3 的性能

• 发表时间: 2005
• 期刊: Nucl.Instrum.Methods Phys.Rev.A 547
• 作者: T.Wakasa;M.Sasano et al.
• 通讯作者: M.Sasano et al.

Measurements of the n scattering at 250 MeV and three-nucleon forces

250 MeV 和三核子力下 n 散射的测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: NUCLEAR PHYSICSA 790
• 作者: Y.Maeda;M.Sasano;et. al.
• 通讯作者: et. al.

First experiment of ^6He with a polarized proton target

使用极化质子靶进行 ^6He 的首次实验

• 发表时间: 2005
• 期刊: Eur.Phys.J.A 25
• 作者: M.Hatano;M.Sasano et al.
• 通讯作者: M.Sasano et al.