研究室紹介



山口研究室 (宇宙核物理)

CNS宇宙核物理グループ(山口研究室)では、 低エネルギー不安定核生成分離装置「CRIB」 を使用した研究を推進しています。低エネルギー、高強度の不安定核ビームを直接反応にて生成できるCRIBは、世界の研究機関を見渡しても類の少ない、ユニークな施設であり、その特徴を活かした実験研究を展開しています。

とりわけ、
(1)宇宙における元素合成などに関わる重要な核反応の直接・間接測定。
(2)独特の共鳴散乱の手法による、原子核の陽子ハローや、αクラスター構造といった、特徴的な構造の解明
を主な研究対象としています。その他にも広い国際協力の下、CRIBの不安定核ビームを活用すべく、多種多様なテーマの実験研究を行っています。

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下浦研究室 (極限原子核構造研究)

自然界の物質の大半の質量を担う原子核の性質の多様性とその背後にある規則性を探るために、陽子と中性子のバランスを崩した極限、高速回転の極限、内部エネルギーの極限を特徴的な原子核反応を用いることで実現させ、それぞれが持つユニークな性質を調べています。
陽子と中性子という2種類のフェルミ粒子の量子多体系がもつ様々な対称性とその破れ、それを回復させるモードを探ることで、物質創生と進化の謎を微視的に解明することを目指しています。
位置検知型ガンマ線検出器アレイ(GRAPE: Gamma-Ray detector Array with Energy and Position sensitivity)の開発、SHARAQプロジェクトOEDOプロジェクト(Optimized Energy Degrading Optics for RI beam)を推進しています。
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浜垣研究室 (クォーク物理)

クォーク物理研究グループは、米国ブルックヘブン国立研究所 (BNL) RHIC 加速器の PHENIX 実験、及び欧州 CERN 研究所 LHC 加速器の ALICE 実験に参加し、通常はハドロン中に閉じ込められているクォークやグルーオンが解放された新しい物質の相であるクォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)の実現とその性質を調べる研究を推進しています。QGP は1兆度を超える超高温条件下で安定で、ビッグバン直後数マイクロ秒以内の短い間存在したと考えられる原始物質です。

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指導教員 浜垣秀樹(教授)のページ
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矢向研究室 (スピン・アイソスピン物理)

中性子や陽子といった原子核の構成要素は、それぞれスピンとアイソスピンをもっていて、その組み合わせがさまざまな相を作り出しています。原子核のスピンやアイソそうピンを散乱反応などを通して操作することにより、その構造の実験的研究が進んできました。RIビームは、それ自身が興味の対象であると同時に、標的核のスピン・アイソスピン、内部エネルギーを操作する「道具」としての可能性を秘めています。このことを利用して原子核の新たな様相を探っていきます。

今井研究室 (低エネルギー核反応)

 理化学研究所の不安定核ビームラインRIPS/BigRIPSを用いて、中性子過剰核の核構造を陽子共鳴弾性散乱等の低エネルギー核反応を用いて調べています。特に、32Mg近傍の核構造変容の領域の原子核を集中的に調べ、変容の原因を明らかにすることを目指しています。本研究を進めることで、核構造だけでなく核力のアイソスピン対称性の検証を目指します。

 合わせて、より核構造の特徴的な局面を観測するために、200GBq三重水素標的や、高スピン標的の製作を行って行きます。178m2Hfは高スピン長寿命励起状態と知られ、大量に生成、純化し標的を作成する可能性があります。この標的が完成した暁には、ハイパー変形、ドーナツ型形状などエキゾチックな形の原子核生成も夢ではなくなるため、新しい物理の領域へ踏み込むことができます。
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酒見研究室 (基礎物理)

物質優勢宇宙の創成機構解明を目指し、「レーザー冷却不安定原子」を用いた基本対称性・基本相互作用の研究を進めています。重元素における極端な量子状態を、大強度重イオンビームによる核反応と高強度レーザーによる原子冷却技術を駆使して生成し、微小な対称性の破れのシグナルを増幅して高感度探索を行う冷却不安定原子工場を建設します。宇宙太古の歴史の中で、どのように物質・反物質の対称性が破れていったか、このCP非保存のメカニズムを理解するために、レプトン・クォークから原子に至る物質階層において特異な量子状態を生成し、物質創成に至る極限量子の世界に迫ります。

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SHARAQプロジェクト

ここ数年で飛躍的に進歩した不安定核の「大量」生産技術は、新しい科学を生む可能性を秘めている。不安定核ビームを用いた新しい物理研究の開拓を目指して RI ビームファクトリーに建設された装置が、高分解能 SHARAQ スペクトロメータである。この装置では、不安定原子核やその二次反応による生成物のエネルギーを 1/7500 という高い分解能で分析することができる。SHARAQ*1 スペクトロメータは 2009 年 3 月に稼動を開始し始め、今でも進化し続けている。

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重イオン加速器開発

重イオンビームは、核物理のみならず、物性物理、医学などの分野で広く用いられている。CNS は、研究のニーズにこたえる加速器性能の向上や、新しいいイオン種の開発などの加速器に関わる技術開発を理化学研究所や原子力エネルギー開発機構、核物理研究センターなどと共同で行っている。特に、AVF サイクロトロンでは、重イオンビームのすべてを CNS のイオン源から供給している。




*1 "SHARAQ" は「高分解能分析装置と放射性量子ビームを用いた分光研究」の略である。

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Last-modified: Mon, 05 Dec 2016 10:04:38 JST (174d)