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Sn(
,
)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
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Snの測定への感度を決定するために、偏極中性子をSnに照射し吸収する反応、すなわちSn(,)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。
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。
La(n,)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,)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Laの測定への感度を決定するために、偏極中性子をLaに照射し吸収するLa(n,)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。
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
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。
遠藤 駿典; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 奥 隆之; 奥平 琢也*; Omer, M.; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 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、最大で約倍増幅することが実験的に確認されており、この現象はs-p混合モデルで説明できるとされている。s-p混合モデルに基づけば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、複合核過程は素粒子標準模型を超える時間反転対称性の破れ探索のプローブとなりうる。しかしながらs-p混合モデルは未だ実験的に検証されていないため、我々はs-p混合モデルにより予言される中性子捕獲反応により生じるガンマ線の角相関項の測定を行い、モデルとの比較を通じて検証を行うことを目指している。角相関項の一つに、捕獲反応で生じるガンマ線の円偏光度に依存する項があり、この項の測定をJ-PARC・MLFで行うことを目的として、ガンマ線円偏光度解析のためのガンマ線ポラリメータを製作した。そして分子科学研究所・UVSORにて円偏光ガンマ線を使用して、偏極分解能の評価を進めている。またJ-PARC・MLFの偏極中性子ビームを用いて、実際の測定体系と同体系での偏極分解能の測定を進めている。本講演ではポラリメータの詳細及び今後の展望について議論する。
La(n,)
La反応における
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, ,
原子核が中性子を吸収し複合核共鳴を形成する反応である中性子共鳴吸収反応において、空間反転対称性の破れの大きさは最大で10%にもおよび、陽子-陽子散乱に対して倍増幅されることが確認されている。これはs波共鳴とp波共鳴の混合によるものであると考えられており、同様の原理で時間反転対称性の破れが増幅されることが理論的に示唆されている。このことから、我々は中性子共鳴吸収反応を用いた時間反転対称性の破れの探索実験を計画している。時間反転対称性の破れの増幅度は原子核ごとに異なり、パラメータ
に依存している。は(n,)反応の角相関項を測定することで求めることができ、標的核の候補の一つであるLaについては、これまでに2つの角相関項の測定により制限がかけられている。これらの結果に加え、さらに別の角相関項の測定を行うことにより、制限されたの値、および使用した理論式の妥当性が検証でき、信頼度を上げることができる。J-PARC・MLF・BL04にて偏極中性子を用てLa(n,)La反応のガンマ線角度分布を測定し、中性子偏極方向とガンマ線放出方向のなす角に依存する角相関項について解析を行った。
In(n,)反応断面積の角度依存性の測定高田 秀佐*; 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, ,
原子核が中性子を共鳴吸収し複合核状態を経る過程では、パリティ(P)対称性が大きく破れて現れることが様々な原子核において観測されている。複合核において観測されているP対称性の破れの大きさは、核子間相互作用において観測されているP対称性の破れに比べて最大10
倍大きい。この現象は入射中性子の軌道角運動量が異なる共鳴である、s波共鳴とp波共鳴が隣接する場合に観測されており、s波とp波の部分波の干渉によってP対称性の破れが増幅すると説明されている。同様の機構によって時間反転(T)対称性の破れも増幅しうることが理論的に予測されており、その増幅率は未知定数
(J)を用いることによって、すでに観測されているP対称性の破れと結びつけることができる。この対称性の破れの増幅現象を利用することによって、従来にない高感度なT対称性の破れの探索が可能となることが期待されている。現在、我々は複合核におけるT対称性の破れの探索実験に向けた研究を行っている。本研究では、探索実験の標的候補核の選定を目的として、In+n反応のp波共鳴から放出される線の角度分布を測定する実験を、J-PARC・MLFのビームライン04 ANNRIで行った。In(n,)反応の線の角度分布測定によって、未知定数に対して制限を与えることに成功した。また、Inを標的としてT対称性の破れ探索実験を行う場合を仮定して、電気双極子能率探索実験で現在与えられている上限値を更新するために必要な測定時間についても見積もった。
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, ,
La, 
Xe, Snなどの原子核が中性子を吸収し、複合核共鳴を形成する過程において、核子間の基本的な相互作用である陽子-陽子相互作用と比べて最大で10倍大きな空間反転対称性の破れが観測されている。この現象は大きなs波共鳴状態のすそのにp波共鳴状態が存在している時に観測されており、パリティの異なった二つの状態が長時間混合することによって弱い相互作用由来の空間反転対称性の破れが大きく増幅されると考えられている。もし核子間相互作用に時間反転対称性の破れが存在していた場合、同様の増幅メカニズムによって大きく増幅されることが理論的に示唆されており、複合核共鳴状態を用いた未知の時間反転対称性の破れ探索実験(NOPTREX実験)が計画されている。そこで我々は複合核状態から放出される線の角度分布を測定することにより、Laでは時間反転対称性の破れの増幅率がオーダーであることを確認した。これにより中性子電気双極子モーメント探索による現在の上限を超える感度で時間反転対称性の破れ探索を行うことができる可能性があることがわかった。時間反転対称性の破れの探索実験では、核偏極した原子核標的にそれと垂直に偏極した中性子ビームを入射し、吸収断面積のスピン非対称性を測定する。このためにLaを標的核の第一候補として研究開発が始まっており、レーザー核偏極
Heを用いた中性子偏極デバイス,動的核偏極法を用いた偏極La標的の開発が進行中である。また、静的偏極法でLa標的を偏極させ、原子核スピンと中性子スピンが平行な場合の中性子吸収断面積を測定する実験の準備がJ-PARCで進行中である。
)反応角相関項の測定遠藤 駿典
no journal, ,
中性子が原子核に吸収され複合核を形成する過程では空間反転対称性の破れが最大で倍程度増幅することが知られており、時間反転対称性の破れもこれと同様の原理で増幅するとされている。現在の素粒子標準模型ではこの物質優勢宇宙の物質量を説明することはできないため、未知のCP対称性を破る過程の存在が示唆されており、世界中でその探索が行われているがいまだに実験的な成果は得られていない。CPT定理を仮定するとCP対称性の破れは時間反転対称性の破れと等価であり、我々は複合核反応における時間反転対称性の破れの増幅効果を利用して、世界最高感度でのCP対称性の破れの探索を目指している。実験遂行のための各種の要素技術開発と並行して、増幅効果は標的とする原子核によって異なるため、(n,)反応の角相関項の測定により、核種ごとの増幅効果を評価し最適な原子核の選定を行っている。また対称性の破れの増幅効果に理論的説明を与えているs-p混合モデルについて、(n,)反応の角相関項の測定を通して実験的検証を試みている。本発表では時間反転対称性の破れ探索実験の概要と、現在までの(n,)反応測定で得られた成果について概説する。
La(n,)La反応により生じるガンマ線の円偏光度の測定遠藤 駿典; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 河村 しほり*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; 嶋 達志*; 清水 裕彦*; 高田 秀佐*; 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陽子陽子散乱と比較して、最大で約倍程度増幅することが実験的に確認されている。この現象はパリティの異なるs波共鳴とp波共鳴の干渉によって生じるとされており、s-p混合モデルと呼ばれている。s-p混合モデルに基づけば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、複合核過程を介する反応を用いた時間反転対称性の破れの探索研究が進められている。しかしながらs-p混合モデルは未だ実験的に検証されていないため、我々はs-p混合モデルにより予言される中性子捕獲反応により生じるガンマ線の角相関項の測定を行い、モデルとの比較により検証を行うことを目指している。角相関項の一つにp波近傍において放出されるガンマ線の円偏光度に非対称性があることを予言する項があり、この項の測定を目指してJ-PARC・MLF・ANNRIにてLa(n,)La反応で生じるガンマ線の円偏光度の測定を行った。
遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 飯沼 昌隆*; 伊東 佑起*; 亀田 健斗*; 河村 しほり*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 奥 隆之; et al.
no journal, ,
複合核反応において空間反転対称性の破れが陽子陽子散乱反応と比較して、最大で約10
倍程度増幅する 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の破れも増幅することが示唆されており、我々は複合核反応を用いて、標準模型を超える時間反転対称性の破れの探索を計画している。近年はJ-PARC・MLF・ANNRIにて、中性子入射反応におけるスピン-角相関項の測定を行い、時間反転対称性の破れの増幅度の評価や、増幅理論の実験的検証を進めている。本講演ではこれら相関項測定の結果及び現状を中心に、最近の成果と今後の展望を紹介する。
Laを用いた複合核共鳴反応におけるパリティ非保存量の終状態依存性の測定後藤 優*; 伊東 佑起*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 奥泉 舞桜*; 亀田 健斗*; 河村 しほり*; et al.
no journal, ,
La, Xe, 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。この増幅効果を用い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、増幅機構の解明が急務である。複合核モデルの検証を目的として、我々は2023年5月にLaと中性子の反応における空間反転非保存量の終状態依存性の測定を行った。本発表ではその解析結果を発表する。
中部 倫太郎*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 河村 しほり*; 北口 雅暁*; 小林 龍珠*; 奥 隆之; 奥平 琢也*; et al.
no journal, ,
低エネルギー中性子と原子核の反応では、複合核共鳴を経由することにより大きな空間反転対称性の破れが観測されている実験事実がある。それと同様の機構が働くならば、時間反転対称性の破れが高感度に探索できる可能性がある。入射中性子エネルギー0.75eVのp波共鳴に対して大きな空間反転対称性の破れが観測されているLaを標的とした、中性子透過実験による時間反転対称性の破れの到達可能な探索感度について報告する。
Snow, W. M.*; Auton, C.*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 後藤 優*; 河村 しほり*; 北口 雅暁*; 小林 龍珠*; et al.
no journal, ,
本研究では(n,)チャネルを通るparity-oddな断面積を測定する技術を使用して、いくつかの重い原子核における新しいp波共鳴を探索することを目指している。これらのいずれかの原子核において、大きなparity violationが発見されれば、NOPTREX collaborationによる偏極中性子-偏極原子核の透過測定 における時間反転対称性の破れ探索計画の新たな候補となる可能性がある。この情報は、重い原子核におけるparity oddな混合に関する既存の理論をテストするのにも役立つ。本研究では質量数が
の核のうちスピンがゼロでない約15個の原子核において新しいp波共鳴、並びにparity violationの存在を探すことを目的としている。近年J-PARCにおいて開発された偏極中性子生成デバイス、Heスピンフィルタを用いた高い偏極率を持つ中性子、及びMLF・BL04のGe検出器群を用い、高感度なparity violationの探索が可能となっている。本年は測定のテストとして、すでに大きなparity violationの存在が知られているLa-139の0.75eV共鳴での測定を行い、先行研究と一致する10%程度の有意なparity violationを得た。さらに目的とするのうちの一部の原子核の中性子捕獲反応の測定を行なったとともに、2024年3月にはこれら核のparity violationの最初の測定を予定している。本発表ではNOPTREXをはじめとしたプロジェクトの概要、並びに最新の成果と今後の展望について発表する。