分解反応で探るダイニュートロン相関 中村隆司 東京工業大学 理工学研究科

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1 分解反応で探るダイニュートロン相関 中村隆司 東京工業大学 理工学研究科

2 Cotets 1 Dieutro 相関とは? Dieutro 相関を見るプローブクーロン分解 核力分解 3 Iclusive Coulomb Breakup of C : 4 今後の展望

3 Dieutro 相関とは A.B.Migdal Two iteractig particles i a potetial well Sov.J. Nucl. Phys.16, 38 (1973). Uboud (Virtual State 1 S 0 ) Boud system I the surface of ucleus 現代版 Dieutro BCS 的対相関 ( 長距離相関 ) Dieutro 的対相関 (BEC- ボソン凝縮的 )( 短距離相関 ) M.Matsuo et al. PRC73,044309(006). Dieutro 的相関低密度下でおこる r/r 0 ~10-4~-5

4 弱束縛系の Dieutro -I r r c- 9 Li r 1 K.Hagio, H.Sagawa, J.Carboell, P.Schuck PRL99,0506 (007). M.V.Zhukov, D.V. Fedorov, B.V.Daili, J.S. Vaage, J.M. Bag, NPA9,177(199) T.Myo et al.,prc76, 04305(007). Esbese Bertsch, NPA54, 310 (199). Dieutro cofiguratio Cigar cofiguratio

5 弱束縛系の Dieutro -II Dieutro 相関 : a (1p) > +b (s) > + g (1d) > +. 異なる Parity の pairig の重ね合わせ Dieutro correlatio r r c- Simple two-eutro shell model 11 ( Li) Core a (1s ) b (0p ) 9 Li r 1 Meltig of s(+ parity) ad p(-parity) orbitals cos 1 a (1s ) cos1 (1s ) b (0p) cos1 (0p) ab (0p) cos1 (1s ) ab (0p) cos1 (1s ) If oly (1s) or (0p) cos 0, Correlatio なし If (1s) (0p) mixed a b 50% 1 55deg (N.B. Phase, 動径波動関数にも依存 )

6 安定核における Dieutro? 18 O( 16 O++) 11 Li( 9 Li++) 18 O: l=7 まで,Ex=30MeV までの一粒子レベルを入れた計算 (1d) + 少量 (odd parity) dieutro K.Hagio, H.Sagawa Phys. Rev. C 7, (005). K.Hagio, H.Sagawa, P.Schuck J.Phys.G: Nucl.Part. Phys. 37, (010) 本日は 中性子ハロー核の Dieutro に特化

7 Dieutro という概念のまとめ 異パリティ 核子状態の重なり (Dieutro 相関の必要条件 ) 低密度, 弱束縛 Dieutro の発達 1 <<90deg 強い相関を持つ空間的にコンパクトな 中性子系

8 Dieutro 相関を見るプローブ -- クーロン分解反応核力分解反応

9 Probe-1: Coulomb Breakup Photo absorptio of a fast projectile 11 Li 11 Li* 9 P( ), P( ), P( Li) Ivariat E Mass x, E rel 9 Li v>0.3c g High-Z Target (Pb) Equivalet Photo Method ds CB de x 16p = 3 N E1 (E x ) db(e1) 9hc de x Cross sectio = (Photo Number)x(Trasitio Probability) C.A. Bertulai, G. Baur, Phys. Rep. 163,99(1988).

10 Coulomb breakup ad soft E1 excitatio of halo uclei --- Case of 11 Li TN et al. PRL96,550(006). No-eergy weighted E1 Cluster Sum Rule B( E1) 3 4p db( E1) de de x Ze A 1 r x r ( r r 1 ) r r c- 9 Li r 1 B( E1) e fm ( Erel 4.5(6) W.u 3MeV) deg S と p の混合を反映 Soft E1 Excitatio(-halo) Sesitive to S, l, dieutro-like correlatio

11 E( 9 Li-) E( 9 Li-) 1MeV Further Correlatio? Experimetal Result E( 9 Li-) 9 Li E( 9 Li-) Simulatio (Phase Space) E( 9 Li-) 1MeV E( 9 Li-)

12 E( 9 Li-) 1MeV Full Calc. FSI - 9 Li 無 無 FSI - 9 Li 有 無 FSI - 9 Li 無 有 E( 9 Li-) 1MeV K. Hagio, H. Sagawa, TN, S.Shimoura PRC 80, (R)(009). この方法 Fial State Iteractio に Sesitive G.S. の correlatio には Isesitive

13 Probe-II: Nuclear Breakup (mometum distributio) 14 Be 70MeV/ucleo 14 Be: Halo Nucleus p target 13 Be P ) ( 14 Be) P ( 1 Be) Y.Kodo,TN et al.plb 690, 45 (010). P () P ( 1 Be) 1 Be P ( P ( 13 Be) P ( 13 Be) p s p( 14 Be, 1 Be+) s=103(7)mb (E rel =0-4MeV) d E( 13 Be) (=E rel ( 1 Be+)) (MeV) E( 13 Be): MeV s p d 13 Be 5/ + (3/ + ).39(1)MeV 1/ (1)MeV 1 Be+ P ( 13 Be) Itruder State(Parity Iversio)

14 3 Iclusive Coulomb Breakup of RIKEN RI BEAM FACTORY

15 Neutro Halo s alog the drip lie? He H C B Be Li N= O N Si Al Mg Na Ne F N=8 19 C S P Ar Cl K N=16 3 Mg N=0 N=8 Halo? Islad of iversio 31 Ne (S=0.9(1.64) MeV) Jurado et al. PLB649,43(007). 1-halo kow halo kow 4 halo (ski) C (S * =0.4(94) MeV) * Estimated value by Audi & Wapstra

16 Iclusive Coulomb Breakup B(E1) (E1 Trasitio Probability) Soft E1 Excitatio (Halo Nuclei) 1~MeV ~0MeV s 3 16p ( E1) NE1 9c Eth Giat Dipole Resoace (ordiary uclei) E x (=Eg) ( E x db( E1) ) de de 31 Ne+Pb 30 Ne+X C+Pb 0 C+X x x Halo/No Halo ca be distitiguished oly from the iclusive cross sectio! s(e1) ~0.5--1b <0.1b

17 RIKEN RI Beam Factory (RIBF) Completed i 007 World Largest RI-beam facility ZDS FRC RRC IRC SRC BIGRIPS 48 Ca 345MeV/ucleo pA

18 Experimet at BigRIPS & ZDS at RIBF TOF Br, DE Pb,C target TOF,DE 48 Ca 345MeV/ucleo pA 19 C, 0 C, C ~40MeV/ucleo 31 Ne ~30MeV/ucleo

19 Particle Idetificatio : C 0 C C ~ 6 couts/s

20 1(or ) removal cross sectio Coulomb breakup cross sectio 1.38(6) b 0.9(5)b Evidece for Halo i C 1 Halo i 31 Ne c.f. 19 C (kow halo) Estimated From kow B(E1) TN.PRL83 111(1999). 0.08(14) b S (MeV)=0.58(9).93(8) S =0.9(1.64) S (MeV)=3.51(4) 0.41(93) s ( E1) s ( Pb) s ( C) ~ 1.7.6

21 B(E1) distributio of 11 Li (TN, PRL006) s(e1)~1.0 bar (E rel <3MeV) Strog Soft E1 Excitatio as i 11 Li Iclusive Coulomb Breakup of C ad B(E1) -Possible Promiet -Halo above 11 Li (c.f. K.Taaka et al., PRL 104, 06701(010)) db/de x Assume d fuctio distributio for B(E1) E x0 E x B(E1)~ 1-e fm s(e1)=0.9(5) bar (prelimiary)

22 計算 : by K.Hagio C+Pb S =500keV Correlated: 1.05b a (s 1/ ) > +b (1d 3/ ) > + g (p 3/ ) > + g (1f 7/ ) >. 6.5% 4.% 4.7% 3.8% Eve l oly:.41b No correlatio: (s oly) 1.66b a (s 1/ ) > +b (s) > 74.3% 5.0% (s 1/ ) > 100%

23 今後の展望 SAMURAI 01 年始動予定 -- ew spectrometer i RIBF -- Supercoductig Aalyzer for MUltiparticle from RAdio Isotope Beam with 7Tm of bedig power RI beam from BigRIPS pole(m dia.) supercoductig coil Kiematically complete measuremets by detectig multiple particles i coicidece target rotate Proto Heavy Io vacuum chamber Neutro Supercoductig Maget 3T with m dia. pole (desiged resolutio 1/700) 80cm gap (vertical) Heavy Io Detectors Proto Detectors Neutro Detectors Large Vacuum Chamber Rotatioal Stage Ivariat Mass Measuremet Missig Mass Measuremet Slide: K. Yoeda

24 まとめ Dieutro 相関 --- 強い空間的相関をもつ 系 -- 異パリティ対相関の重ね合わせ -- 弱束縛 低密度 ( 表面 ) --( 安定核の表面にも表れる可能性が指摘されている ) クーロン分解法 : 有力な手段の一つ < 1 > Coulomb Breakup of C Dalitz Plot むしろ Fial State を調べる手段 Iclusive CB Cross Sectio ~0.9bar (prelimiary) B(E1) ~1e fm 11 Li と同程度 Exclusive Coulomb Breakup of C 01

25 マクロな量の ( より多数の )dieutrosがあったらどうなるか? Neutro Ski Dieutro Ski? ダイニュートロンの超流動状態が原子核の表面に? D 超流動? 安定核の Dieutro は本当にあるのか? (RCNP で実験?) どういう場合に dieutro が出現するか? Dieutro Ski はあるのか? ボゾン的様相 ( 超流動?) はあるのか? 弱束縛系 ( ハロー ) の dieutro vs 安定核の dieutro ( 違いは何 特徴は何 )

26 Collaborators Iclusive Coulomb Breakup of C T.Nakamura, N.Kobayashi, Y.Kodo, Y.Satou, N.Aoi, H.Baba, S.Deguchi, N.Fukuda, J.Gibeli, N.Iabe, M.Ishihara, D.Kameda, Y.Kawada, T.Kubo, K.Kusaka, A.Megoi, T.Motobayashi, T.Ohishi, M.Ohtake, N.A.Orr, H.Otsu, T.Otsuka, A.Saito, H.Sakurai, S.Shimoura, T.Sumikama, H.Takeda, E.Takeshita,M.Takechi, S.Takeuchi, K.Taaka, K.N.Taaka, N.Taaka, Y.Togao, Y.Utsuo,K. Yoeda, A.Yoshida, K.Yoshida, K. Hagio

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