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宇宙核物理学
1.目的
宇宙に存在する元素・核の起源の解明 ⇔ 舞台となる天体現象の解明
2.現状
 ビッグバン元素合成; 大筋は解明された。(6Li/7Li問題は未解決)
 s過程; 隕石の同位体比データの精密化により
反応経路の分岐の解析が実現(宇宙核年代学)
 爆発的元素合成;
r過程 ---サイトがわかっていない。
原子核サイドでは…
Type-II SNの爆発機構が未解明。(EoS、n-A相互作用)
中性子過剰核のデータ収集がようやくスタート。
p過程 ---起源が不明。np過程? g過程?
SNまでの進化 ---4He(2a,g)12C、12C(a,g)16O断面積が重要
3.2010年代の展開
(1) r過程
 理研RIBF等が本格稼動、中性子過剰核のデータが充実
 半減期測定: N=50, 82 → RIBF、N=126 → KISS
 質量(Sn)測定: Rare-RI ring、SLOWRI
 (n,g)断面積: 非共鳴捕獲--- (d,p)+ANC、共鳴捕獲--- (d,pg) → Gg
 EoSの改良: 密度依存性、対称エネルギー項、ハイペロン相互作用
 n-A相互作用: 荷電交換反応、光核反応、m捕獲による核応答研究
 超ウラン元素の核分裂断面積
★ ASTRO-H、TMTなどの観測やシミュレーション計算の精密化と
相まって標準的なType-II SNにおける元素合成のシナリオが確立!
(2) p核の起源
np過程: (p,g) --- クーロン分解@SAMURAI、(3He,d)@CRIB
(n,p) --- トロイの木馬((d,2p)、(t,3He)、(7Li,7Be) )@RIBF
g過程: 閾値近傍での光分解@NewSUBARU、HIgS(Duke)
4.2020年以降の展望
 より広範な不安定核データが完備+EoSの精密化
 爆発現象のイベントごとの光・X線・ニュートリノのスペクトル観測
 r過程で生成される不安定核からのガンマ線の直接観測
 ハイパーノバやコラプサーでの非熱的元素合成の解明
⇒ 天体パラメータの平均値だけでなく分布や経時変化が判明する
⇒ 第一世代天体における元素合成&銀河の化学進化が解明される
 宇宙観測から原子核に関する知見 ⇒ 地上実験による検証;
・ ニュートリノの時間スペクトルの精密観測 → 超高密度核物質
・ 中性子星近傍の原子核のガンマ線分光 → 超強磁場中の原子核
・ 超高エネルギー重イオン宇宙線の観測 → 数TeV/nでの核反応
など。