%%\documentclass[12pt]{jarticle}
%%\usepackage{graphicx}\usepackage{multicol}\input pamph98.sty
%%\begin{document}
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\begin{center}
{\LARGE 原子核物理グループ}\\
{Experimental Nuclear Physics Group}\\
{橋本 治~教授~~~~小林 俊雄~教授}\\
{田村 裕和~助教授~~~~岩佐 直仁~助教授~~~~中村 哲~助教授}\\
{高橋 俊行~助手~~~~藤井 優~助手~~~~大津 秀暁~助手}\\
{http://lambda.phys.tohoku.ac.jp/}
\rule{15.8cm}{0.3mm}
\end{center}

\vspace*{-0.4cm}
\settowidth{\parindent}{あ}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.09}
\normalsize
\begin{multicols}{2}{
\small

原子核物理のフロンティアは、
加速器の急速な進歩により近年めざましく拡大している。
図1に示すように、従来研究されてきた通常の原子核とは本質的に異なる
様々な極限状態の原子核を生成し、
その性質を実験的に研究することが可能となってきた。
こうした研究によって、我々の物質観は
大きく拡張されつつある。

当グループは、極限状態の原子核として、
~(1)~核子（陽子、中性子）以外に
ラムダ、シグマ粒子などのハイペロン
（“ストレンジネス=奇妙さ''の量子数を持つ重粒子）
を構成要素として含む{\bf ハイパー 原子核}（図1左上）や、
~(2)~陽子数と中性子数のバランスが大きく崩れた原子核である
{\bf 陽子・中性子過剰核}（図1右上）を
実験的に生成し、その性質を研究している。
実験は、国内外の加速器施設において
様々なエネルギーの
$\pi$/K中間子、電子、原子核、
RI(不安定原子核)のビームを用いて行っている。
そして、(1)~従来の核子レベルの原子核物理学を越えて、
強い相互作用によって結びつけられたハドロン多体系の物理を、
ストレンジネスを通じてクォーク・レベルにまで立ち戻って究明すること、
(2)~陽子と中性子の数が極端に異なる、
ハイゼンベルグの安定線から離れた不安定原子核の特異な
構造を明らかにすること、
が当グループの主要な研究テーマである。
これらの研究をさらに発展させるため、
東海村に建設中のJ-PARC 50 GeV 陽子シンクロトロン、
および2006年完成予定の
理化学研究所・不安定核ビーム工場(RIBF)での研究計画の立案や
実験装置建設も進めている。


\vspace*{0.2em}
\noindent{\bf 1. ハイパー原子核物理}　


ハイパー原子核の研究には、さまざまな意義がある。
まず、核内で核子によるパウリ排他律を受けない
ハイペロンを探針として、原子核深部を探ることができる。
また、ハイペロンによって引き起こされる
原子核構造の変化には、原子核物理の常識を覆す
興味深い現象が多い。}
\begin{minipage}[t]{7.5cm}
\begin{center}
%\includegraphics*[width=6.6cm]{p06fig1.eps}\\
\includegraphics*[width=7cm]{p06fig1.eps}\\
{\small 図1: 原子核物理学のフロンティア}
\vspace{1em}
\end{center}
\end{minipage}
\noindent
{\small
一方、ハイパー核の構造から
ハイペロン・核子間の相互作用が明らかになり、
核力を重粒子間相互作用へと
拡張してこれを統一的に理解する道が開ける。
ハイパー核の崩壊を通じて、重粒子間の弱い相互作用の研究も初めて
可能になる。
なお、中性子星内部の超高密度物質は
巨大なハイパー核として安定に存在していると予想されており、
ハイパー核の研究は中性子星の構造の解明にも貢献する。

当グループでは、ラムダハイパー核の分光を中心に
ストレンジネスを
もつハドロン多体系の物理（{\bf ストレンジネス核物理}）の
実験的研究を以下のように推進している。
~(1)~最近、我々は米国ジェファーソン研究所の
超伝導電子加速器を用いて($e,e'K^+$)反応による
ラムダハイパー核分光実験に世界で初めて成功した。
この新しい研究をさらに発展させるため、
現在当グループは総重量約250トンのK中間子測定用
高分解能磁気スペクトロメータ(HKS)(図2)を建設しており、
2004年より実験が開始される。
~(2)~高エネルギー加速器研究機構(KEK)の陽子シンクロトロン(PS)では、
$\pi$中間子ビームと、以前当グループが中心となって建設した
大型超伝導K中間子スペクトロメータ(SKS)を用いて、
ラムダハイパー核の構造や弱崩壊過程の研究を行っている。
~(3)~最近我々は、大型半導体検出器システム(Hyperball)(図3)
を建設し、ハイパー核から放出される$\gamma$線の
精密測定を世界で初めて成功させた。この方法により、
さまざまなラムダハイパー核の精密$\gamma$分光実験を
米国ブルックヘブン研究所やKEK-PSで行っている。
~(4)~本学原子核理学研究施設の
1.2 GeV 電子加速器を用い、GeVガンマ線ビームによって生成される
中性K中間子を中性K中間子スペクトロメータで測定し、
電磁相互作用によるストレンジネス生成過程の研究を行っている。
これらの研究は、いずれも世界の最先端を切り開いている。
研究には当グループを中心として他大学や外国
の共同研究者も加わり、
当グループは
世界でも有数のストレンジネス核物理の研究拠点となっている。

\vspace{0.2cm}
\begin{minipage}[t]{7.2cm}
%\hspace*{-0.1cm}\includegraphics*[width=7.2cm]{p06fig2.eps}
\hspace*{-0.1cm}\includegraphics*[height=4.7cm,width=7.1cm]{p06fig2.eps}

\noindent
{\small 図2: 電子線によるハイパー核分光用の
高分解能K中間子スペクトロメータ(HKS)\\
~}

 %\vspace*{0.05cm}

%\hspace*{0.25cm}\includegraphics*[height=6.5cm]{p06fig3.eps}
\hspace*{0.3cm}\includegraphics*[height=6.0cm]{p06fig3.eps}

\noindent
{\small 図3: ハイパー核精密$\gamma$線分光用の
大型半導体検出器システム(Hyperball)}

\end{minipage}

%\vspace{0.2cm}
\noindent{\bf 2．RIビームを用いたExotic原子核物理}
\vspace*{0.1em}

原子核を構成する
中性子／陽子の比が非常に大きく（小さく）、大きなアイソスピンを
持つ中性子（陽子）過剰核は、原子核の極限状態の一形態であり、
ハイゼンベルグの安定線から離れた中性子（陽子）ドリップライン
近傍に存在する。以前は生成する事すら
困難だったこれらの{\bf Exotic原子核（不安定核）}を、
高強度・高純度の２次{\bf RIビーム}として原子核研究に使用する事が
可能となっている。
不安定核は、通常の安定核には見られない中性子ハロー、中性子スキン、
柔らかい巨大共鳴、魔法数の破れ等の面白い性質を持つことが知られている。
又これらの短寿命不安定核は、恒星や超新星中での元素合成過程に
重要な役割を果たしている。

このようなExoticな不安定核の性質を理解する為に、理化学研究所、
放射線総合医学研究所、ドイツ重イオン科学研究所(GSI)等の重イオン
加速器施設を用いて、\\
(1)反応断面積測定による原子核半径の研究、\\
(2)核子ノックアウト反応による単一粒子状態の研究（図4）、\\
(3)ドリップライン外側のexoticな共鳴状態の研究、\\
(4)陽子超前方非弾性散乱による巨大共鳴（特に巨大単極子共鳴）の研究、\\
(5)天体核反応断面積測定による星の進化や元素合成に関する研究、\\
などを行っている。


\vspace*{0.3cm}
\hspace*{-0.6cm}
\includegraphics*[width=7.6cm]{p06fig4.eps}\\
%\includegraphics*[width=7.2cm]{p06fig4.eps}\\
%\includegraphics*[width=7.2cm,height=5.1cm]{p06fig4.eps}\\
{\small 図4: 放医研HIMAC加速器施設において核子ノックアウト反応実験用に製作
した測定器系：ビーム検出器、固体水素標的、2アーム陽子検出器、
前方磁気スペクトロメータからなる。}

}

\end{multicols}
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%%\end{document}



