三つの陽子の間にはたらく三体力へのアプローチ ~原子核から中性子星まで、統一的な理解にむけて~

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2021-04-26 東北大学

大学院理学研究科物理学専攻・准教授・関口 仁子

発表のポイント

  • 原子核そのもの、原子核が深く関与する宇宙・天文の諸現象を説明するには、三体力と呼ばれる新しい核力の理解が不可欠。
  • 三つの陽子の間に働く三体力にアプローチする実験手法の開発に成功。
  • 陽子とヘリウム3原子核の散乱事象の高精度測定から得られた成果。
  • 原子核から中性子星まで、極めて予言能力の高い核力の完成に向けた重要なステップ。

概要

かつて湯川秀樹は、原子核を構成する力である「核力」として、陽子と中性子の間に働く二体力を提唱しました。今は、重たい中性子星や中性子過剰なエキゾティック原子核を理解するために必要なインプットとして、「三体力」と呼ばれる核力の情報が求められています。今回、東北大学大学院理学研究科 関口仁子准教授、渡邉跡武特任助教らによる共同研究グループは、陽子とヘリウム3原子核の高精度散乱実験を行い、実験的な証拠を掴むのが難しいとされてきた三つの陽子の間に働く三体力にアプローチする手法の開発に成功しました。本研究は、同グループが開発した偏極ヘリウム3装置と東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター、大阪大学核物理研究センター、理化学研究所小型中性子源の各加速器施設を駆使して展開されました。

研究成果は、米国物理学会誌 Physical Review Cの注目論文(editors’ suggestion)に選ばれ、令和3年4月12日(米国東部時間)にオンライン公開されました。

図1:陽子とヘリウム3原子核(陽子数2、中性子数1)による散乱(p3He散乱)の模式図(赤い球が陽子、黄緑の球が中性子)

詳しい資料は≫

問い合わせ先

<研究に関すること>
東北大学大学院理学研究科物理学専攻
准教授 関口 仁子(せきぐち きみこ)

<報道に関すること>
東北大学大学院理学研究科 広報・アウトリーチ支援室

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