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理研など、π中間子を活用して「クォーク凝縮」の精密測定に成功
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理研など、π中間子を活用して「クォーク凝縮」の精密測定に成功
π中間子の寿命は約30ナノ秒と、極めて短命である。そのため、今回の研究ではπ中間子をあらかじめ用意し... π中間子の寿命は約30ナノ秒と、極めて短命である。そのため、今回の研究ではπ中間子をあらかじめ用意して原子核に束縛させるのではなく、粒子を原子核にぶつけた時のエネルギーを使って、原子核のすぐ近くでπ中間子を作り出す手法が用いられた。 加速した重陽子(陽子1個と中性子1個)をビームにして、スズ(Sn)標的に衝突させると、ある確率で重陽子ビームのエネルギーからπ中間子が生まれ、π中間子原子が生成される。この反応では、同時に重陽子がSn原子核中の中性子と反応し、ヘリウム(He)原子核(陽子2個と中性子1個)となって前方に射出される。生成されたπ中間子原子は、π中間子の寿命よりも短い数ゼプト秒程度で崩壊してしまうため、π中間子原子そのものではなく、反応で射出されるHe原子核の運動エネルギーが計測される。つまり、He原子核の運動エネルギーと重陽子ビームの運動エネルギーの差が、ほぼπ中間子原子の持つ束