【核物理学】中性子ハローをマグネシウム37に発見最も重い中性子ハロー核を更新

重い元素に中性子ハロー同位体はあるか
掲載日：2014年6月25日

中性子が非常に多い原子核に現れる「中性子ハロー」と呼ばれる特異な構造が、中性子数の
過剰な同位体のマグネシウム37(37Mg）にもあることを、東京工業大学大学院理工学研究科の
大学院生だった小林信之さん(現・東京大学、日本学術振興会研究員）、中村隆司教授らが
理化学研究所(埼玉県和光市）の大型加速器、RIビームファクトリー(RIBF）の実験で発見
した。中性子ハロー構造が実験で確認されているなかでは最も重い原子核となった。

実験を重ねれば、もっと重い中性子ハロー原子核は次々と見つかるのではないか。中性子の
数が極端に多い原子核では、中性子ハローが普遍的に出現している可能性を示す結果として
注目される。理研、英サレー大学、日本原子力研究開発機構、米ウェスタンミシガン大、
カナダ・セントマリー大、韓国ソウル国立大、フランス・カン素粒子原子核研究所、東京
大学原子核科学研究センター、東京理科大学との共同研究で、6月18日に米国物理学会誌
フィジカル・レビュー・レターズのオンライン版に発表した。

強力な不安定核ビームを供給する世界の拠点研究施設、理研RIBFで、中性子数が25と、
陽子数の12より極端に多い37Mgをビームとして取り出し、核力とクーロン力という感度の
異なる力で分解する手法を用いた実験で初めて解析した。中性子1個がコアの原子核から
染み出して、大きく雲のように広がってハローを形成し、一方で、球形からラグビー
ボールのように変形していることも確かめた。この37Mgは不安定で、瞬間的に36Mgと
中性子1個に分解する。

37Mgは1996年に理研の実験で初めて同定された不安定核だが、それ以降、その生成の
難しさから、半減期や質量などの基本的な量すら測定されてこなかった。96年に37Mgが
初めて同定されたときには4日間で3個の37Mgを収集できたにすぎなかったが、RIBFの
登場で、1秒間に6個の割合で収集できるようになり、今回の精密実験が可能になった。

同じ研究グループが4月に発表したネオン31に現れる中性子ハローの特異構造の解明に
続く成果である。「中性子ハローが、中性子数の極端に多い原子核の普遍的性質となる
可能性が広がった。中性子の非常に多い原子核は、宇宙で鉄より重い元素の合成で主要な
役割を果たしたとされる。こうした宇宙での元素合成を探る手がかりになる」とみている。

図1. 核図表(原子核の地図)。横軸が中性子数、縦軸が陽子数(原子番号）を示す。天然に
存在する原子核は陽子と中性子の数がほぼ同じで、安定している。青色で表されているのが
ハロー構造をもつ原子核で今回新たに中性子ハロー構造が確認されたマグネシウム37は
ハロー構造が発見されている原子核の中で最も重い。
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140625_img1_w500.jpg

図2. ハロー構造の模式図。左は従来から知られている中性子ハロー構造をもつリチウム11。
右は今回見いだした37Mgの構造。nは中性子を表す。11Liは9Liコアの周りに2個の中性子が
雲のように大きく広がり、ハローを形成する。37Mgでは36Mgコアの周りに1個の中性子が
ハローを形成して、原子核が強く変形している。
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140625_img2_w500.jpg

ソース：サイエンスポータル（2014年6月25日）
重い元素に中性子ハロー同位体はあるか
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/06/20140625_01.html

原論文：Physical Review Letters
N. Kobayashi et al. Observation of a p-Wave One-Neutron Halo Configuration in Mg37
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.242501

プレスリリース：東京工業大学（2014.06.20）
中性子ハローがマグネシウム同位体にも出現
http://www.titech.ac.jp/news/2014/027999.html

関連スレッド：
【科学/原子核】中性子ハロー/魔法数の消失/強い変形を統一的に理解することに成功 -東工大 (2014/04/11)
http://ai.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1397217697/

アムロ元気か？

>>フランス・カン素粒子原子核研究所
いやな研究所だな・・・

こういういびつな原子核だから基底状態が既にラグビーボール状なの？

分裂しちゃう

中性子ハロー
中性子過剰核で見られる現象で、「おぼろ月」の様に見える事から「ハロー」と呼ばれる様になった。
ttp://ja.wikipedia.org/wiki/中性子ハロー

要するに、原子崩壊し掛けている原子核でしょ？

>>2
畜生　じゃあこれでいく

ハローハローご主人様

♪ハロー、中性子、どこーへゆーくのー
ハロー、中性子、誰ーに会ーうのー

まるで電子のように振舞えるんだな
というか、原子核って電子と同じく軌道による核構造だったんだな
ただなんとなく丸いのかと思ってた

ここまできたら、中性子スィーヤ!も見つけ…

（かたじけない）

【物理】原子核の「歪（いびつ）な変形」の謎を解明…東京大学
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1333117082/
【物理】消える「魔法数」28　重いマグネシウム同位体の原子核は全て大きく変形/理化学研究所
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1385279823/

【物質科学】ウラン化合物の「隠れた秩序」相を直接観測菱形に対称性の破れ－京大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1403476316/

ヤグチハジメ？

紅茶の美味しい喫茶店、白いお皿にぐばいばいばい
そしてカップに

それなら、そのようなハローを持つ核は他の核と近づけると、核融合を
起こしやすいのじゃないかと思われるが、そこのところどうなんだろうね。

>>15
中性子捕獲反応断面積が大きい
中性子吸収剤としてホウ素が使われる理由でもある
核反応も起こりやすいといえるかもしれないけど陽子のクーロン障壁の方がよっぽどでかいから効果は微妙

>>4
基底状態の核スピンが3/2や5/2なんて山ほど有るだろww

核の外に拡がって居るハローだから、核表面にそれほど近づかなくても、
たとえばハローの中性子とかハローのα核に遭遇できるのだとしたら、
それらを捕獲しやすい軽い別の核を、ハロー核のそばをかすめるように
通過させたら、乗り換え組み替え反応が起きる？

普通に中性子線とか陽子線が出るだけじゃね

【天体物理学】超強磁場を持つ中性子星は変形し首振り運動をしている
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1401979985/
【天体物理学】金やプラチナは中性子星の合体で生成された
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1404294471/

【物理】中性子ビームの強度を50倍以上に増強するスーパーミラーを開発　阪大など
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1311693105/

2012/11/25
【元素】元素の起源解明に前進、数μsの半減期を持つ18種の核異性体を発見/理研
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1353851427/