J-PARCにおける重イオン加速の検討

Study of heavy ion acceleration in J-PARC

原田 寛之  ; Saha, P. K.   ; 金正 倫計  

Harada, Hiroyuki; Saha, P. K.; Kinsho, Michikazu

宇宙最高密度の巨大な原子核である「中性子星」に関して、中性子星同士の合体で発生した重力波の観測に、2017年人類で初めて成功した。その重力波観測によって、人類が未解明である中性子星内部の構造情報の取得が可能になった。そして、ミニ中性子星合体と相似のGeV級の高エネルギー重イオン衝突実験による宇宙最高密度物質やハイパー核の研究が世界中で加熱しており、米国RHIC加速器BES-IIプログラム,ドイツFAIR計画,ロシアNICA計画などの大型研究計画が進められている。大強度陽子加速器施設J-PARCは、MW級の大強度陽子ビームを多くの最先端実験施設に供給している。このJ-PARCを最大限活用するために、重イオンビームの加速に関して検討・設計し、世界最高強度の重イオンを供給可能な加速器施設を提案している。本講演では、J-PARCにおける陽子ビームの現状を報告し、提案している重イオン加速に関して紹介する。

Recently, humankind had big discovery about neutron star, which is great big nuclear in the space. They are discovery of neutron star with twice mass of solar in 2010 and observation of gravity wave when two neutron start incorporate in 2017. In order to understand the high dense matter like the neutron star, project of experimental researches by using accelerated heavy ion beams become heated in the world, such RHIC-BES-II program, FAIR project, NICA project, etc. The J-PARC provides MW class high intensity proton beams to many experiments and researches. We have study of the heavy ion beam in J-PARC to fully utilize high intensity ability of J-PARC. We propose the accelerator scheme of the beam in J-PARC and the intensity will reach to the world record. In our talk, we will report the current status of proton beam and the accelerator scheme for the high-intensity heavy ion beam in J-PARC.