核子核子散乱断面積のアイソスピン依存性を利用した陽子・中性子分布半径の独立決定法が開発され、軽核の一部において陽子標的及び原子核標的に対する相互作用断面積から

厚を導出できることが示されているが、この手法は中重核ではまだ試されていない。そこで我々は、Ni同位体の陽子（ポリエチレン）及び原子核標的に対する相互作用断面積を理研RIBFにて測定した。本講演では、実験結果を報告するとともに、Zero-Degree Spectrometerにおける相互作用断面積測定の可能性や厚導出の可能性について議論する。

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The equation of state of nuclear matter, which consists of neutrons and protons, has the term that depends on the difference between the neutron and proton densities. Determination of the term, the symmetry energy term, is quite important for nuclear physics as well as nuclear astrophysics. The symmetry energy is one of key ingredients to determine e.g. the radius and internal structure of a neutron star as well as supernova explosion dynamics. The first order density dependence, slope parameter, of the symmetry energy has a close correlation with the thickness of the neutron skin, which is a neutron rich layer that appears on the surface of heavy nuclei. We pick up three recent measurements on the neutron skin thickness of the ^<208>Pb nucleus by using each of weak, electromagnetic, and strong interactions, and report the present situation on the determination of the slope parameter.

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相互作用断面積は, 原子核の陽子数あるいは中性子数が反応で変化する過程に対する断面積であり, 原子核の大きさに敏感な量である. 相互作用断面積の測定は, 不安定核ビーム (RIビーム) を用いた最初の実験として1980年代に行われ, 以来, 系統的な測定が行われている. 相互作用断面積は比較的弱いビームでも測定が可能であり, 近年のRIビーム生成分離技術の発展に伴い, 酸素までの軽い原子核では, その測定は原子核の存在限界であるドリップ線に到達した. グラウバー模型により, 相互作用断面積から平均自乗根核半径, 核子密度分布が導出でき, さらには, 最近の模型の発展により不安定核の殻構造に関する情報すら得られるようになった. ここでは, 最近の相互作用断面積の測定の発展を振り返るとともに, 測定結果が明らかにした不安定核の核構造について解説する.

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^4^Heというソリッドなコアを持つ中性子過剰核^6,8^Heは、それぞれ中性子ハロー構造、

構造を持つ可能性が示唆されており、ハロー構造とスキン構造の差異を調べるための良いプローブである。本講演では、原子核標的・陽子標的に対する反応断面積を中間エネルギー領域で測定した結果を報告し、その結果をもとにGlauber計算から導出した^6,8^Heの核子/陽子/中性子密度分布について核構造との関連で議論する。

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やハロー構造が議論されている 6He, 8He について、核子あたり 40–180 MeV の中間エネルギー領域で、中性子剥離断面積と荷電変化断面積を測定した。これらの断面積は、反応断面積を介して相補的な関係にあり、スキン／ハロー構造との関連や、陽子分布／中性子分布半径との関連でも興味深い。本講演では、実験結果と Glauber 計算などをもとに、これらの核構造や陽子分布半径について議論したい。

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1980年代の中頃に核物理の分野で新しい道具(不安定核ビーム)が開発されました.不安定核ビームとは究極の重イオンビームと呼べるもので,安定同位体であれ不安定同位体であれ,全てビームとして使用してしまおうというものです.最近では,種々の粒子ビームが多くの研究分野で重要な役割を果たしていますが,不安定核ビームはこれまでにない優れた特徴を持っています.その利用により原子核物理や,宇宙物理では新たな発展の道が開かれました.ここではそれらについて簡単に紹介し,その他の分野への応用の可能性について不安定核ビームの特徴を述べ,最近行われたPETへの応用について紹介しましょう.

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核や中性子ハロー核などの、β崩壊に対する安定線から遠く離れた中性子過剰核の構造上の特徴が原子核反応にどのような影響を及ぼすかを調べることは、非常に興味深い問題である。ここでは、中性子過剰な不安定原子核を入射核とした場合に、重イオン反応、特に深部非弾性散乱における多核子移行反応にどのような特徴が現れるのかについてFokker-Planck方程式を用いて理論的な予測を行なった。

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本講演では２０１６年５月に理化学研究所仁科センターRIビームファクトリーにて実施した核子あたり200MeVでの不安定核$^{132}$Sn の逆運動学陽子弾性散乱測定について報告を行う。本実験では得られた微分断面積から $^{132}$Sn の核子密度分布および

厚を決定することを目指している。これまで開発してきた1mm厚の固体水素標的およびRecoil Proton Spectrometer (RPS)と呼ばれる検出器群を用いて測定を行った。$^{132}$Snに散乱された固体水素内の反跳陽子をRPSにて検出し弾性散乱事象を選別する

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原子核の

厚の系統的変化は核物質状態方程式の解明において極めて重要であり、そのために荷電変化断面積による陽子分布半径導出法が注目されている。しかし、この手法は軽い質量数領域で議論が行われているものの、中重核領域への拡張は充分に行われていない。そこで本研究では、理研RIBFにおいて陽子分布半径が既知のCa, Ni同位体を含む核種に対して荷電変化断面積測定を行った。本講演では得られた荷電変化断面積実験値と陽子分布半径との関係について議論を行う。

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核や中性子ハロー核などの、β崩壊に対する安定線から遠く離れた中性子過剰核の構造上の特徴が原子核反応にどのような影響を及ぼすかについて調べることは、非常に興味深い問題である。ここでは、陽子及び中性子過剰な不安定原子核を入射核とした場合に、重イオン反応、特に深部非弾性散乱における多核子移行反応にどのような特徴が現れるのかについてFokker-Planck方程式を用いて理論的な予測を行うとともに、標的核に安定核を用いた実験との比較を行なった。

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中性子星は，太陽よりも1桁大きな質量の恒星が寿命を迎え，重力崩壊して残される高密度（コンパクト）天体である．半径10 kmほどの中性子星が太陽の1.4倍もの質量をもつため，内部は原子核の密度を超える高密度となる．中性子星は，およそ半世紀前に周期的に電波で明滅するパルサーとして発見され，これまでに銀河系や近傍の銀河に2,800個を超える天体が見つかっている．中性子星は表面から放出される光が曲がるほどの強い重力場をもち，量子電磁力学における臨界磁場を超える強磁場の物理現象が発現するなど，極限物理の実験室である．そのため，天文学のみならず基礎物理の観点からも関心がもたれている．

中性子星が理論的に提唱された時代から，この奇妙な星内部の高密度な核物質の状態方程式の解明は，重要な未解決問題であり続けてきた．星の中心部は，地上の原子核実験では到達できない密度領域にある．状態方程式のミクロな密度と圧力は，天体の内部構造を考えて積分すると，中性子星の質量と半径のマクロな物理量に対応する．したがって，質量と半径を宇宙観測で測定することで内部の状態を調べることができる．このように中性子星は，天文学と原子核物理の融合的な研究対象といえる．

天体の質量は，連星運動をするパルサーの規則的な電波パルスの測定から精度よく求められる場合も多い．一方，電波放射が星表面から離れた磁気圏に由来するため，電波では天体の半径を探ることができない．中性子星の表面からの熱的放射に相当するX線の観測が必要になる．しかし，表面からの放射は，大気組成，磁場による表面温度の非一様性，放射領域の形状や，磁気圏放射の混入などの不定性に加え，天文学では常に大きな問題となる天体までの距離測定の難しさもあり，信頼性のある測定が難しかった．

近年の多波長観測の進展により，中性子星の観測的特徴の理解が進み，その多様性は「中性子星の動物園」とよばれるようになった．このような観測的多様性は，天体の質量と半径の違いのみならず，中性子星の表面磁場の強度や構造，温度分布，自転周期などの違いによって生み出されたもので，質量と半径の測定を行うときには邪魔な不定性を生み出しうる．しかし，これらの特徴を注意深く理解していくことで，いくつかの種族の天体やそこで起きる現象をうまく利用して，中性子星の質量と半径を測定できることがわかり，複数の有効な手法が提案されるようになってきた．

国際宇宙ステーションに搭載されたX線望遠鏡NICER（Neutron star Interior Composition ExploreR）は，高い集光能力を活かして複数のミリ秒パルサーを観測し，gravitational light-bendingを用いた中性子星の質量と半径の測定から，状態方程式を明らかにするプロジェクトである．打ち上げ後，手始めに4.87ミリ秒で自転する孤立中性子星PSR J0030＋0451で10%の精度で質量と半径を測定した．さらに，シャピロ遅れの電波観測から，連星中のミリ秒パルサーで質量が太陽の2倍を超えると明らかになったPSR J0740＋6620の測定も報告され，今後の観測例の増加が期待できる．さらに，近年の地上の原子核実験や連星中性子星の合体による重力波を用いた測定なども組み合わせると，中性子星の高密度物質の状態方程式がだんだんと絞り込まれ，新たな研究段階に入りつつある．

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