Research for di-neutron correlation in weakly bound niclei

弱束缚晶粒中双中子相关性的研究

基本信息

批准号：
18J13619
负责人：
齊藤敦美
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

本研究的目的是阐明富中子核中表达的中子。二中子是一种空间紧凑的双中子系统，其行为类似于具有自旋单重态的束缚玻色子系统，并且有人认为它出现在核表面。去年，我们分析了 6He 分解反应实验的数据，6He 是一种富中子核，预测其中存在双中子。 6He可以看作是由一个α粒子和两个中子组成的简单三系统，存在多种理论模型。然而，到目前为止，还没有足够的测量分辨率和统计数据的实验数据，6He中是否存在双中子仍然悬而未决。这项研究有两个主要结果。第一个是与 6He 库仑分解反应实验相关的结果。在本实验中，我们使用高度统计和高分辨率的数据推导了 6He 的电偶极子激发强度，其精度比以前的研究更高。以往的研究中，仅使用铅靶材（Z=82）进行推导，但首次推导了锡靶材（Z=50）的数据，即使是中重型库仑分解截面也是准确的他证明了他能够很好地实现这一目标。此外，根据获得的软偶极子激发强度，以迄今为止最好的精度推导了 6He 基态中子的相关角。其次，我们分析了6He第一激发态（2+态）的三体衰变，获得了2+态双中子关联的证据。在这项分析中，我们在世界上首次成功捕获了两个沿相反方向衰变的中子，这被认为是由双中子引起的。这种方法可能是探索双中子的新方法。人们认为这种实验方法也可以应用于寻找具有弱未结合核的二中子，例如 16Be 和 26O。希望这些系统实验数据的积累能够加深我们对双中子的认识，并阐明它们与核力和中子星内部结构的关系。