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テトラ中性子核のイメージ図と用いられた実験装置の模式図
テトラ中性子核内の4个の中性子の分布の想像図と実験に用いられた厂贬础搁础蚕磁気分析装置。
© 2016 Keiichi Kisamori.

東京大学大学院理学系研究科の下浦享教授と理化学研究所らの研究グループは、中性子4個だけで構成されるテトラ中性子核を発见し、中性子物質研究の本道を拓きました。

自然界の物质质量の大半を担う原子核は、通常、阳子と中性子の组合せから成ります。そして、天然に存在する安定な原子核の阳子の数と中性子の数はほぼバランスがとれています。どれだけバランスが崩れた原子核が存在できるのかは、阳子や中性子を结びつけている核力の性质と深く関连しています。さまざまな组合せのうち、最も极端な中性子だけで构成される原子核が存在するか否かは、原子核研究における1つの重要な课题であり、実験的にも、理论的にも注目されてきました。现に、中性子が2つの原子核は长い时间存在できないことがわかっていますが、中性子4つの原子の存在は、これを実験的に効率よく生成する手法が确立されていなかったため、わかっていませんでした。

今回、研究グループは、阳子を含まず中性子4个だけからなるテトラ中性子共鸣を初めて発见しました。生成した中性子4个からなる原子核は、実験室中でほぼ静止した状态で生成することに成功しました。これは、不安定な原子核であるヘリウム8核（⁸He）のビームを利用した新しい実験手法を開拓したことによるものです。 「中性子原子核の測定には、理化学研究所搁滨ビームファクトリー施設内に建設されたSHARAQ（シャラク）磁気分析装置を利用しています」と下浦教授は話します。「今回の成果は、宇宙に存在する主として中性子から成る中性子星の構造の解明への道を拓くものと考えています」。

论文情报

K. Kisamori, S. Shimoura, T. Uesaka, et al., "Candidate Resonant Tetraneutron State Populated by the ⁴He(⁸He,⁸Be) Reaction", Physical Review Letters
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