宮崎大学
ニュースリリース

スズ(Sn)同位体の原子核表面に存在するアルファ粒子を発見

2021年04月06日 掲載

本学工学教育研究部の前田幸重准教授の参加する研究グループは理化学研究所仁科加速器科学研究センター、ドイツ・ダルムシュタット工科大学、大阪大学核物理研究センター(RCNP)および京都大学理学研究科との共同研究により、RCNPサイクロトロン施設の高分解能磁気分析装置を用いた実験により、スズ(Sn)同位体の原子核表面に存在するアルファ粒子、つまりヘリウム-4原子核(4He、陽子数2、中性子数2)を発見しました。

本研究成果は、中性子星の質量と大きさの関係を与えるパラメータの決定に影響を与え、かつアルファ崩壊の原理解明につながる発見であり、原子核物理学全領域の研究開発に貢献することが期待できます。

これまで、重い原子核の表面にアルファ粒子が存在することは理論的な仮説に過ぎず、その当否は不明のままでした。

今回、国際共同研究グループは、RCNPサイクロトロンで得られる4億電子ボルトの陽子ビームを四つのスズ標的(112Sn116Sn120Sn124Sn)に入射し、アルファ粒子をたたき出す「ノックアウト反応実験」を行いました。たたき出されたアルファ粒子と散乱された陽子を高精度で分析した結果、アルファ粒子がスズ原子核の表面に存在する証拠を得たと結論づけました。

本研究は、科学雑誌『Science』の掲載に先立ち、オンライン版(114日:日本時間1月15日)に掲載されました。

◯宮崎大学工学部ホームページ

http://www.miyazaki-u.ac.jp/tech/

〇宮崎大学プレスリリース

http://www.miyazaki-u.ac.jp/public-relations/20210121_01_press.pdf

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↑ 原子核表面のアルファ粒子とノックアウト反応の概念図

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↑ RCNPサイクロトロン

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