ｽﾗｲﾄﾞﾀｲﾄﾙなし

原子核内で荷電対称性は破れるか？
１．荷電対称性の破れ
２．ρ‐ω混合とはなにか？
陽子と中性子を入れ換えても
電荷以外の性質が変わらない
荷電対称性・・・
p
N
N
ρ→ω
ρ
ω
N
陽子 ⇔ 中性子
n
ω
N
n
武居秀行
ρ中間子が核子間を伝わるとき、ごくまれにωに変わる。
真空中では核子・反核子の対生成、原子核中ではそれに加え核子の励起によって起こる。
ρ
n
柴田研究室
p
p
ρ
ω
フェルミ海におけるホール
3
性質は変わらない
H
相互作用のLagrangian密度
He
n
LNNω  gωψ γψωμ
LNNρ  gρψ γτ3ψρ
μ
0
μ
0
n
(クーロン斥力など)
Lppρ  Lnnρ
n
・束縛エネルギーの差は、電荷の違いに
よる効果だけでは説明がつかない
0
p
p
3
He
n
ρ
τg
3 ρ
+
ω
τg
3 ρ
gω
+
p
n
ω
第3成分
電磁気的な効果
ω
p
ρ
τ3：荷電スピン行列の
束縛エネルギーの差
ρ
p
gρ, gω：結合定数
？
H
N
μ
荷電対称性の破れ
p
3
3
－
n
p
gω
+
n
0
核力の符号が異なる
Lppω  Lnnω
荷電対称性の破れの主な原因？
・質量数が増すにつれて差も大きくなる
荷電対称性の破れは質量数に依存する
p
3
ρ－ω混合がどの程度影響しているのか？
n
n
H
n
p
3
He
p
違いが現れることがある
ρ－ω混合の質量数
ρ－ω混合は核子数に依存するか？
どの程度依存するか？
荷電対称性が破れている！
依存性を調べる
これを調べる
４．γ+A→A’+π+π反応へのρ－ω混合の影響
３．光核反応
① Vector Meson Dominance Model
π
光子は、あるエネルギー以上でvector中間子として
ハドロンと相互作用する
~
ρ
~
ω
N
γ
ρ中間子
~
~それぞれを
ρ 、ω
γ
原子核
原子核の中でρになる
原子核
ρ、ωが混合する
N
核子の場を考えず、原子核の中を
~ ρ cosθωsinθ
ρ
0
0
~
ωρ sinθωcosθ
V
原子核内ではρ中間子として核子と相互作用する
~
~
伝わるρ,ωの場だけを考える
混合をθで表現
gρ~ ππ＝gρππ cosθ
gρππ：ρと２πの結合
gω~ ππ＝gρππ sinθ
定数
γρ：ρとγの結合定数
γ
ρ
ω
π
π
π
ρ→2π
ω→3π
相互作用のLagrangian密度
σ[fm2 ]
反応微分断面積
γ p p  p'
dσ g

dω 64(2π) mρ4ω2pωk
π中間子
ωk ,k
γ
2
E, q
E',q'
φ
π
ωp ,p
ωp ' ,p'
原子核
原子核も含めた
k  q  q'p  p'
エネルギーと運動量保存
ω
ρ
γ
π中間子
光核反応
ρからωに変わったか
どうかが分かる！
2
3
2 2
π
dσ g γ {(ωk－m M) －4m }
1 2 2
2
＝
sin φ(1  sin 2θ)
2
4
2
2
dΩ
32(2π) mρ(ωk  mπ M) ωk
2
2
π
2
3
2 2
π
γ {(ωk－m M) －4m }
1 2 2
σ＝
(1  sin 2θ)
4
2
2
48(2π)mρ(ωk  mπ M) ωk
2
2
2
ρππ ρ
g
θ=2°
θ=4°
1.6 104
mρ ：ρの質量
p,p': πの運動量
π
2
2
ρππ ρ
計算結果
1.4 104
2
2
ρππ ρ
2
ρ
θ=0°
μ
~ 0
ω
LI γρ Aμ cosθγρ Aμ sinθ
1
μ
()
(－)
()
()
 gρ~ ππρ0 (π μπ －π μπ )cosθ
i
1
μ
()
(－)
()
()
 gω~ ππρ0 (π μπ －π μπ )sinθ
i
①，②を利用すると・・・
原子核
π
エネルギー ωの光子を入射したときの反応断面積を求める
k
μ
~ 0
ρ
確率はほぼ100％
原子核
~，ω
~
ρ
このdiagramを計算する
π
π
π
0
② ρ、ωの崩壊確率
γ
~，ω
~
ρ
π
1つの粒子と考える
ρ
N
2
π
1.2 104
ωk [MeV]
γ＋A→A＋π＋πの散乱断面積
今後の課題
γ＋Ａ→Ａ’＋3πの反応断面積を求める
混合角θでの2π、3πの反応断面積の比を取る
２πと３πの反応断面積の実験値から
混合の割合を決定する
混合角θの影響
M：原子核の質量
ρ－ω混合が質量数にどのように依存するか

Download Report