仁科加速器研究センター

有限の寿命がある粒子群(ミュオン、π中間子、K中間子など)は物質中に安定に存在しません。そのため、これらの粒子を原子核や物質中に導入することで様々な対象を新しい観点から研究する手段を提供します。
たとえば、組成にストレンジクォークを持つ K 中間子を原子核中に埋め込むと原子核自体のサイズが小さくなり密度が大きくなると考えられており、物質の質量の起源や原子核中でのクォーク自由度についての研究が可能になると考えられており、実際にこのような原子核を生成する実験を進めています。この様な研究は、π中間子を大きな原子に束縛させることでも別の角度から研究できるため、精密分光から相補的なデータが得られます。他にも、ハイパー核と呼ばれるラムダ粒子が原子核に埋め込まれた状態の崩壊から、通常は見る事の出来ない原子核中の弱い相互作用を研究する事が出来ます。

研究テーマ

原子核内における中間子の性質の研究

質量の起源および核内クォーク自由度の研究

ミュオンによる物性・材料開発研究

ミュオン触媒核融合、超冷ミュオンビームなどによる素粒子原子核研究

メスバウアー分光法による物質科学研究

主要論文

Iwasaki, M., Bhang, H., Chiba, J., Seonho, C., Fukuda, Y., Hanaki, T., Hayano, R.S., Iio, M., Ishikawa, T., Ishimoto, S., Ishiwatari, T., Itahashi, K., Iwai, M., Kienle, P., Kim, J.H., Matsuda, Y., Ohnishi, H., Okada, S., Outa, H., Sato, M., Suzuki, S., Suzuki, T., Tomono, D., Widmann, E.,and Yamazaki. T.:
"Search for strange tribaryon states in the inclusive He-4 (K-(stopped), p) reaction."
Nucl. Phys. A804, 186-196 (2008)

Sato, M., Bhang, H., Chiba, J., Seonho, C., Fukuda, Y., Hanaki, T., Hayano, R.S., Iio, M., Ishikawa, T., Ishimoto, S., Ishiwatari, T., Itahashi, K., Iwai, M., Iwasaki, M., Kienle, P., Kim, J.H., Matsuda, Y., Ohnishi, H., Okada, S., Outa, H., Suzuki, S., Suzuki, T., Tomono, D., Widmann, E.,and Yamazaki, T.:
"Search for strange tribaryon states in the inclusive He-4 (K-(stopped), p) reaction."
Physics Letters B659, 107-112 (2008)

Okada, S., Beer, G., Bhang, H., Cargnelli, M., Chiba, J., Choi,S., Curceanu, C., Fukuda, Y., Hanaki, T., Hayano, R.S., Iio, M., Ishikawa, T., Ishimoto, S., Ishiwatari, T., Itahashi, K., Iwai, M., Iwasaki, M., Juhasz, B., Kienle, P., Marton, J., Matsuda, Y., Ohnishi, H., Outa, H., Sato, M., Schmid, P., Suzuki, S., Suzuki, T., Tatsuno, H., Tomono, D., Widmann, E., Yamazaki, T., Yim, H.,and Zmeskal, J.:
"Precision measurement of the 3d ---> 2p x-ray energy in kaonic He-4."
Physics Letters B 653, 387-391 (2007).

Suzuki, T., Bhang, H., Chiba, J., Choi, S., Fukuda, Y., Hanaki, T., Hayano, R. S., Iio, M., Ishikawa, T., Ishimoto, S., Ishiwatari, T., Itahashi, K., Iwai, M., Iwasaki, M., Kienle, P., Kim, J. H., Matsuda, Y., Ohnishi, H., Okada, S., Outa, H., Sato, M., Suzuki, S., Tomono, D., Widmann, E., Yamazaki, T., and Yim, H.:
"Lambda d correlation from He-4(stopped K-, d) reaction."
Physicl Review C76, 068202 (2007)

Sugiyama, J., Mukai, K., Ikedo, Y., Nozaki, H., Mansson, M., Watanabe, I., Ariyoshi, K., and Ohzuku, T.:
"Li Diffusion in LixCoO2 Probed by Muon-Spin Spectroscopy."
Phys. Rev. Lett. 103, 147601-1-4 (2009).

Drew, A.J., Niedermayer, Ch., Baker, P.J., Pratt, F.L., Blundell, S.J., Lancaster, T., Liu, R.H., Wu, G., Chen, X.H., Watanabe, I., Malik, V.K., Dubroka, A., Rossle, M., Kim, K.W., Baines, C., and Bernhard, C.:
"Coexistence of Static Magnetism and Superconductivity in SmFeAsO1-xFx as Revealed by Muon Spin Rotation."
Nature Material 8, 310-314 (2009).

Ishida, T., Okamura, Y., and Watanabe, I.:
"Long-Range Order in the One-Dimensional Cobalt(II)-Radical Coordination Polymer Magnet Probed by Muon Spin Rotation and Relaxation."
Inorg. Chem. 45, 7012-7014 (2009).

Imao, H., Ishida, K., Kawamura, N., Matsuzaki, T., Matsuda, Y., Toyoda, A., Strasser, P., Iwasaki, M., and Nagamine, K.:
"Density effect in d-d muon-catalyzed fusion with ortho- and para-enriched D2."
Phys. Lett. B 658, 120-124 (2008)

Strasser, P., Nagamine, K., Matsuzaki, T., Ishida, K., Matsuda, Y., and Iwasaki, M.:
"Muonic atoms of radioactive nuclei."
Nuclear Physics B Proc. Suppl., 149, 390-392 (2005).

Bakule, P., Matsuda, Y., Miyake, Y., Nagamine, K., Iwasaki, M., Ikedo, Y., Shimomura, K., Strasser, P., and Makimura, S.:
"Pulsed source of ultra low energy positive muons for near-surface mSR studies."
Nuclear Instruments and Methods in Physical Research B 266, 335-346 (2008)