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口頭

複合核反応を用いた時間反転対称性の破れ探索実験に向けた、熱外中性子反射光学の検証

藤家 拓大*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.

no journal, , 

数eV程度のエネルギーを持つ熱外中性子は、複合核共鳴吸収反応を用いた時間反転対称性の破れ探索実験などにおいて用いられる。この探索実験では数eV程度の運動エネルギーを持つ熱外中性子を制御し実験に用いる。十分に熱化された熱中性子領域では、中性子の振る舞いは一般的に中性子光学を用いて記述される。しかしながらどのエネルギー領域までこの理論が適応できるかは調べられておらず、熱外中性子領域においても理論が適応できるかを検証することが重要である。そこでJ-PARC・MLF・BL10にて中性子ミラーを用いた反射実験を行い、熱外中性子に対する光学理論の適応限界を検証した。

口頭

偏極中性子を用いた$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)反応における角相関項の測定

安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; et al.

no journal, , 

複合核共鳴吸収反応においては、時間反転対称性の破れが増幅されることが示唆されており、我々は素粒子標準模型を超える時間反転対称性の破れの探索を目指している。(n,$$gamma$$)反応の測定により標的核の時間反転対称性の破れに対する感度の推定が可能である。標的核候補の1つである$$^{139}$$Laの測定への感度を決定するために、偏極中性子を$$^{139}$$Laに照射し吸収する$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)反応の角度依存性をJ-PARC・MLF・ANNRIにて測定した。本講演ではその解析結果について報告する。

口頭

ピコ秒パルス列レーザーによるJ-PARCレーザー荷電変換

渕 葵*; 原田 寛之; 米田 仁紀*; 道根 百合奈*; Saha, P. K.; 吉本 政弘; 金正 倫計; 柴田 崇統*

no journal, , 

大強度陽子加速器施設J-PARCでは、炭素膜に代わる非破壊型の「レーザー荷電変換入射」の方式を考案し、開発を進めている。さらに、非破壊型のビームプロファイルモニタの開発もビーム運転の安定化には重要である。本研究では、それに向けてレーザー光源開発、マルチパス共振器の開発を行い、2回目となるレーザー荷電変換実験を実施した。レーザー光源開発では、5台のレーザー増幅器のそれぞれのタイミングをずらし、出力レーザーが時間的に平坦なパルス構造のレーザーを出力させることに成功した。マルチパス共振器開発では、照射レーザーを折り返し、16パルスのレーザーを照射点に同時集光することに成功した。その結果、前回の0.57%の30倍となる16.8%の荷電変換効率を達成した。本発表では、レーザー光源開発とマルチパス共振器開発の成果を報告する。

口頭

複合核反応を用いた時間反転対称性の破れ探索実験の現状

北口 雅暁*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 木村 敦; 酒井 健二; et al.

no journal, , 

原子核の中性子共鳴吸収反応において、離散的対称性の破れが増幅するという現象が見られることがあり、特定のp波共鳴で空間反転対称性の破れが、基本的相互作用の最大$$10^6$$倍に増幅されている現象が観測されている。この複合核状態を、入射中性子と標的原子核のスピンの合成であるチャンネルスピンの部分波を用いて展開し干渉すると書き下すことができ、これは時間反転対称性もまた空間反転対称性の破れと同様に増幅することを示唆している。この手法を用いた空間反転対称性の破れ探索のために、偏極中性子・偏極原子核生成手法の開発や、中性子捕獲反応により生じるガンマ線角相関測定を行ってきた。本講演では計画およびこれらの準備状況の概要について報告する。

口頭

$$^{117}$$Sn($$overrightarrow{n}$$,$$gamma$$)反応における捕獲断面積の偏極依存性の測定

遠藤 駿典; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; 嶋 達志*; et al.

no journal, , 

複合核を介する過程では、空間反転対称性の破れが、基本的な粒子同士の反応である陽子陽子散乱に比べ、最大で約$$10^{6}$$倍増幅することが実験的に確認されている。これと同様の原理で時間反転対称性も複合核過程を介すことで増幅されることが示唆されており、我々はこのモデルに基づき、未だ発見されていない素粒子標準模型を超える時間反転対称性の破れの探索を目指している。時間反転対称性の破れへの感度は、p波共鳴における中性子の全角運動量1/2で吸収される幅の全幅に対する比で与えられる。破れ測定の候補核の一つである$$^{117}$$Snの測定への感度を決定するために、偏極中性子を$$^{117}$$Snに照射し吸収する反応、すなわち$$^{117}$$Sn($$overrightarrow{n}$$,$$gamma$$)反応のp波共鳴において発生したガンマ線の断面積の偏極方向依存性を、J-PARC・MLF・ANNRIにて測定し、偏極方向による断面積の有意な差が確認された。

口頭

重い中性子過剰原子核の遅発中性子と遅発核分裂

湊 太志

no journal, , 

原子核における$$beta$$崩壊では、$$beta$$崩壊後の娘核(子孫核)が高い励起状態になることがある。その励起状態のエネルギーが中性子しきい値を超える場合、遅発中性子が放出される。原子番号が大きい原子核、特に90を超える原子核では、$$beta$$崩壊後の励起エネルギーはしばしば核分裂バリアより高くなって核分裂(遅発核分裂)を起こす。重い中性子過剰核の遅発中性子および遅発核分裂は、星の活動によって作られる元素の分布量、特に、"r-process"と呼ばれる過程によって作られる元素の分布量に影響を与えていると考えられている。しかし、遅発中性子および遅発核分裂の理論計算データの数は限定的であり、r-processの理解を進めるためには、データの拡充が求められている。本研究では、微視的モデルであるRQRPA法と核データ評価研究等で用いられているHauser-Feshbach統計模型を使い、新たに遅発中性子と遅発核分裂の理論計算データの作成を実施した。本研究の結果、中性子過剰側ほど遅発核分裂よりも遅発中性子が優勢になるが、その度合いは使用する核分裂バリアのデータによって異なることが分かった。

口頭

アルファ崩壊核からのノックアウト反応における残留核運動量分布の非対称性

吉田 数貴; 田中 純貴*

no journal, , 

$$^{208}$$Pbの二重魔法性を考えると、$$^{210}$$Poと$$^{212}$$Poではアルファ粒子形成率が大きく異なることが期待され、崩壊寿命には確かに大きな違いが確認されている。本講演では、これらの核からのアルファノックアウト反応を理論的に記述し、断面積からのアルファ形成率の直接決定を検討する。また、このような重い系では残留核の運動量分布に特徴的な非対称性が現れることを報告する。

口頭

The $$phi$$ meson in nuclear matter; Interpreting the E325 data in a transport approach

Gubler, P.

no journal, , 

We present recent results of numerical simulations of the 12 GeV pA reactions probed at the KEK E325 experiment using a transport approach. Furthermore, we discuss how the simulation results can be used to interpret the experimental data in terms of the modification of the phi meson at finite density.

口頭

スピンゼーベック効果素子の高エネルギー重イオン照射耐性

岡安 悟; 家田 淳一; 針井 一哉*; 小野 正雄*; 小畠 雅明; 福田 竜生; 吉井 賢資; 石田 真彦*; 齊藤 英治

no journal, , 

放射線に強いとされるスピントロニクス材料の原子力分野での応用を目指し、スピンゼーベック効果(SSE)素子へ高エネルギー重イオン照射を行い、その耐用限度を調べた。その結果、使用済み核燃料間近の過酷な環境下でも十分な性能を維持する見通しを得た。この素材が耐放射線特性に優れたものであれば、同位体電池(原子力電池)への応用や使用済み燃料からの廃熱利用へと利用できる分野が広がると期待できる。

口頭

$$^{131}$$Xe(n,$$gamma$$)$$^{132}$$Xe*反応における$$gamma$$線角度分布測定

奥平 琢也*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; et al.

no journal, , 

$$^{139}$$La, $$^{131}$$Xe, $$^{117}$$Snなどの原子核が中性子を共鳴吸収し複合核状態を形成する反応において、空間反転対称性の破れが大幅に増幅される現象が観測されている。この増幅現象を利用して時間反転対称性の破れを高感度で探索する実験が計画されており、現在標的核の候補の選定が進んでいる。本研究では候補核の一つである$$^{131}$$Xeの時間反転対称性の破れの増幅率を評価するために、$$^{131}$$Xe+nのp波共鳴から放出される$$gamma$$線の角度分布測定をJ-PARC・MLF・ANNRIにて行った。対象となる$$^{131}$$Xeの3.2eVp波共鳴は、断面積が1000倍以上大きい14.4eVのs波共鳴のすそのに位置しており、検出器のデッドタイムの影響により統計を上げるのが困難であった。そこで本研究ではビームライン上流に濃縮$$^{131}$$Xeガスを使用した中性子吸収体を設置することで、14.4eV周りのエネルギーの中性子を除去し、検出器のデットタイムを劇的に抑制することに成功した。これにより今までにない統計量を達成し、p波共鳴由来の角度分布の測定に成功した。

口頭

Pd同位体のeV中性子捕獲反応における$$gamma$$線放出角度分布

吉川 大幹*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.

no journal, , 

中性子複合核共鳴反応では、空間反転対称性の大きな破れが観測されており、状態密度Nに依存するランダムな遷移行列要素Wを仮定した模型で説明される。Wは空間反転対称性の破れとそれに寄与する共鳴の部分幅$$Gamma_{p,j}$$の測定から求められるが、既存のデータの精度は仮定の検証には不十分である。そこでN依存性が顕著な領域に属するPd同位体に着目し、捕獲$$gamma$$線の角度分布測定をJ-PARC・MLF・ANNRIにて行い、部分幅$$Gamma_{p,j}$$を高精度に決定した。また本測定から、$$^{108}$$Pbのp波共鳴の全角運動量Jの値が既知の値と異なっている可能性が示唆された。本講演では実施した角度分布測定及びその結果、また$$^{108}$$PdのJの他の候補の検討結果について報告する。

口頭

n+$$^{131}$$Xe反応における複合核状態の共鳴パラメータの評価

亀田 健斗*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; et al.

no journal, , 

p波共鳴の空間反転対称性の破れを測定する目的で行われたLos Alamosの先行研究で、天然キセノン標的においてこれまで知られていなかったキセノンの複合核共鳴が見つかった。我々は濃縮度84%の$$^{131}$$Xeをターゲットとして2020年2月と2021年3月にJ-PARC・MLF・ANNRIにて中性子共鳴吸収反応の測定を行った。この実験で得られた中性子のエネルギースペクトルと先行研究によって見つかった共鳴を比較した。本講演ではその結果を報告する。

口頭

$$^4$$He+$$^{254}$$Esで生成される$$^{258}$$Md原子核の核分裂

西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; Kean, K. R.*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; Chiera, N. M.*; et al.

no journal, , 

原子力機構では米国オークリッジ国立研究所(ORNL)からアインスタイニウム同位体($$^{254}$$Es、半減期276日)試料を入手し、フェルミウムなど中性子過剰な重アクチノイド元素同位体の核分裂や構造研究を進めている。本研究では、$$^{258}$$Mdの低エネルギー核分裂測定で得た結果を報告する。実験は、原子力機構タンデム加速器(東海)で得られる$$^{4}$$Heビームを$$^{254}$$Es薄膜標的に照射して行った。ビームエネルギーを変化させ、複合核の励起エネルギー15MeVと18MeVからの核分裂を調べた。実験では、生成される2つの核分裂片の速度を測ることで、運動学的に核分裂片の質量数分布と全運動エネルギー分布を得た。解析の結果、質量対称核分裂と非対称核分裂(モード)が競合していることがわかった。発表では、これらモードの成分解析の結果を示す。

口頭

大規模殻模型計算によるM1バンドの解析

宇都野 穣; 角田 佑介*; 清水 則孝*

no journal, , 

原子核のバンド構造は、通常変形した原子核による回転バンドであることから強いE2遷移で結ばれているが、1990年代に変形が小さく強いM1遷移で結ばれたバンドが数多く発見された。これは、M1バンドと呼ばれ、陽子と中性子との間の角運動量ベクトルが高スピンになるにつれて平行な方向に向いてくるというshears mechanismによって半古典的に理解されている。この研究では量子ゆらぎを取り入れた大規模殻模型計算によって$$^{135}$$LaのM1バンドを解析した。角運動量分布を求めた結果、知られているM1バンドのうちの1つはshears mechanismで理解されることがわかったが、もう1つのM1バンドは陽子の角運動量が徐々に増えるという別の機構によるバンドであることがわかった。

口頭

J-PARCにおけるレーザー荷電変換実験

原田 寛之; Saha, P. K.; 吉本 政弘; 金正 倫計; 米田 仁紀*; 道根 百合奈*; 渕 葵*; 柴田 崇統*

no journal, , 

大強度陽子加速器では、線形加速器で加速された負水素イオンビームを陽子へと荷電変換しながら入射することで大強度ビームを生成している。この入射手法は、大強度の陽子ビームを生成できる反面、炭素膜に大量のビームを通過させる破壊型の方式であり、膜の短寿命化、膜での散乱粒子による機器の高放射化が、大強度ゆえに世界的な課題となっている。そこでJ-PARCでは、さらなる大強度出力に向けて、炭素膜に代わる非破壊型の「レーザー荷電変換入射」の方式を考案し、その原理実証実験に実施すべく、開発を進めてきた。本研究では、レーザー開発、像転送共振器の開発を行い、2回目となるレーザー荷電変換実験を実施した。レーザーとイオンビーム間の時空間マッチングに成功した。その結果、前回の0.57%の30倍となる16.8%の荷電変換効率を達成した。本発表では、レーザー荷電変換実験の概要とその結果を報告する。

口頭

Spectrum of the fully-charmed tetraquark state

Wang, G.-J.*

no journal, , 

チャームクォーク2個と反クォーク2個の束縛状態であるテトラクォークの動径励起状態と$$P$$波励起状態のスペクトルを、クォーク模型を用いて解析した。クォーク模型は標準的なカラークーロン力と線形閉じ込め力を持つもので、チャーモニウム状態でパラメータを決めた。ダイクォークの基底状態を用いて、カラーが$$bar 3_c 3_c$$と$$6_c bar 6_c$$の状態を取り入れた計算の結果、$$6_c bar 6_c$$状態が低いエネルギーとなることがわかった。$$rho$$モードと$$lambda$$モードの励起状態を調べた結果、最近発見されたX(6900)に相当するエネルギー領域には$$0^{++}$$状態, $$2^{++}$$状態, $$1^{+-}$$状態、および$$2^{-+}$$$$P$$波状態が対応していることが明らかになった。また、エキゾチックな量子数を持つ$$0^{--}$$や$$1^{-+}$$状態は主に$$P$$波の$$eta_c J/psi$$, $$J/psi J/psi$$にそれぞれ崩壊することがわかった。

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