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酸化窒素分子に対するミュオン捕獲における分子効果

Molecular effect of muon capture phenomena on nitrogen oxide molecules

二宮 和彦; 伊藤 孝; 髭本 亘; Strasser, P.*; 河村 成肇*; 下村 浩一郎*; 三宅 康博*; 三浦 太一*; 喜多 真琴*; 篠原 厚*; 長友 傑*; 久保 謙哉*

Ninomiya, Kazuhiko; Ito, Takashi; Higemoto, Wataru; Strasser, P.*; Kawamura, Naritoshi*; Shimomura, Koichiro*; Miyake, Yasuhiro*; Miura, Taichi*; Kita, Makoto*; Shinohara, Atsushi*; Nagatomo, Takashi*; Kubo, Kenya*

負の電荷を持つミュオンは、電子と同じように原子核の周りに原子軌道をつくり、電子の一つが負ミュオンに置き換わった原子であるミュオン原子を形成する。ミュオン原子の形成過程は、結合電子などの外殻の電子構造に大きく影響され、負ミュオンがどの原子にどんな確率で、またどんな準位に捕獲されるかは分子によって変化する。本研究ではミュオン原子がどのように形成されるのかを理解するために、単純な構造を持つNO, N$$_{2}$$O, NO$$_{2}$$といった酸化窒素に注目し、ミュオン原子形成過程を詳細に調べ、NとO原子へのミュオン捕獲確率を高い精度で導出した。これまでは負ミュオンの捕獲確率は原子に局在した電子の数と相関すると言われてきたが、実験の結果は局在した電子の数が少ない原子の方が負ミュオンの捕獲確率が相対的に高くなっており、これまでの実験とは逆の結果が得られた。講演ではこれら実験結果と、ミュオン捕獲確率に分子のどのような性質がかかわっているかについて、その詳細を述べる。

A muonic atom is an atomic system that has one negatively charged muon instead of an electron. In this study, we examine the formation processes of muonic atoms for nitrogen oxide samples (NO, N$$_{2}$$O and NO$$_{2}$$) by measuring muon characteristic X-rays emitted after formation of muonic atoms, and the muon capture probabilities for these samples were determined. In the previous muon capture model, muon capture probability for each atom in molecule muonic atom is strongly influenced by the number of localized electrons in the atom. However, in our work, the experimental results were not reproduced by the previous model. In this paper, we discuss what influences on the muon capture probability.

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