Studying discrete symmetry violation in neutron-nucleus system

中性子-原子核系における離散的対称性の破れに関する研究

奥平 琢也

Okudaira, Takuya

共通技術開発セクションでは、J-PARC物質・生命科学実験施設の大強度中性子を最大限に活用するための重点技術として偏極中性子デバイスの開発を実施している。一方、これまで偏極中性子デバイスは、主に素粒子物理学分野で開発されてきた経緯があり、開発を効率良く進めるためには、素粒子物理学分野と密接に連携する必要がある。現在の素粒子理論は未だ宇宙がなぜ生まれたのかを説明できていない。これは未知の物理過程の存在を示唆しており、素粒子レベルでの未知の物理現象の探索が行われている。その一つに偏極中性子と原子核を使用して対称性の破れを測定する方法がある。水素などの軽元素と偏極中性子の反応における空間反転対称性の破れを測定し、クオーク間での未知の物理過程を探索する実験が世界的に行われている。また、Laなどの重元素と偏極中性子の吸収反応では未知の時間反転対称性の破れが大きく増幅することが理論的に示唆されており、このための基礎研究がMLFで進められている。本発表では世界における偏極中性子を使用した対称性の破れに関する実験のオーバービュートークを行うと共に、現在開発中の偏極中性子デバイスに関して発表を行う。

The technology development section carries out the development of the neutron polarization device. Polazied neutrons are used frequently in the experiment of the particle physics. Therefore. it is necessary to cooperate with the scientists in particle physics for further developments. The matter-dominated universe cannot be explained by the standard model, and searches for new physics are carried out in the world. One of the ways is a measurement of symmetry violation using polarized neutrons and nuclei. For example, experiments to measure parity violation using the polarized neutrons and light nuclei are conducted to search for the unknown physics in quark-quark interaction. The unknown time reversal violation can be enhanced in La(n, ) with polarized neutrons, and the fundamental study to search for T-violation is ongoing using MLF. We will present the overview of the experiments for symmetry violation using polarized neutrons and the neutron polarization device.