中性子過剰なスズ原子核は小さい~陽子弾性散乱を用いた重い不安定核研究の始まり~

2026-01-23 理化学研究所

京都大学、理化学研究所、大阪大学、筑波大学、東京大学などによる国際共同研究グループは、中性子過剰な不安定核である質量数132のスズ原子核(¹³²Sn)の物質半径を、世界で初めて精密に測定した。理研RIビームファクトリー(RIBF)で生成した高強度¹³²Snビームを用い、固体水素標的との陽子弾性散乱実験を実施。その結果、¹³²Snの物質半径は、最先端の第一原理計算が予言していた値よりも小さいことが明らかになった。これは、これまでカルシウム同位体で報告されていた「半径異常」が、より重い中性子過剰核にも広がっている可能性を示す重要な成果である。本研究は、不安定核の構造理解を大きく前進させるとともに、中性子星内部構造の解明など宇宙物理学への波及効果も期待される。

中性子過剰なスズ原子核は小さい~陽子弾性散乱を用いた重い不安定核研究の始まり~
実験装置の概略図。²³⁸UビームとBe標的の衝突から作られた¹³²SnビームがBigRIPSスペクトロメータ中を輸送され、終端で固体水素標的に照射され陽子弾性散乱事象がRPS検出器群で測定される。

<関連情報>

200 MeV/核子での陽子弾性散乱による 132 Sn の物質半径の初めての抽出 First Extraction of the Matter Radius of 132Sn via Proton Elastic Scattering at 200 MeV/nucleon

Y Hijikata,J Zenihiro,S Terashima,Y Matsuda,H Sakaguchi,P Arthuis,T Miyagi,S Ota,H Baba,S Chebotaryov
Progress of Theoretical and Experimental Physics  Published:07 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/ptep/ptaf182

Abstract

The angular distribution of the differential cross sections for proton elastic scattering from 132Sn at 196–210 MeV/nucleon was successfully measured over a momentum transfer range of 0.80 to 2.1 fm−1. Using a relativistic impulse approximation, the root-mean-square matter radius of 132Sn was extracted to be 4.758+0.023-0.024 fm, which was compared with the state-of-the-art ab initio calculations. Combined with the charge radius measured at ISOLDE, there are no theoretical calculations consistent with both matter and charge radii within the experimental errors.

2000原子力放射線一般
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