土方佑斗 理学研究科博士課程学生（研究当時）、銭廣十三 同准教授、上坂友洋 理化学研究所部長、松田洋平 大阪大学教授、大田晋輔 同教授、宮城宇志 筑波大学助教、横山輪 東京大学助教らの国際共同研究グループは、二重閉殻構造を持つ不安定原子核（不安定核）である質量数132のスズ（以下「132厂苍」）の物质半径を初めて测定し、その値が第一原理计算による予言値より小さいことを明らかにしました。本研究成果は原子核分野にとどまらず中性子星の构造研究など宇宙分野にも大きな贡献をもたらすことが期待されます。
原子核の大きさ（半径）は、その性质を表す最も基本的な量の一つです。安定な原子核では、半径と原子核质量の间に「1/3べき乗则」が成り立つことがよく知られていますが、阳子数に比べて中性子数が非常に多い中性子过剰领域ではこの系统性からズレが生じる事例が报告されており、実験?理论双方から研究が进められていました。特に二重闭殻构造を持つカルシウムの安定?不安定同位体では、最先端理论で説明のできない异常が报告されており、他の二重闭殻な原子核での半径データが待ち望まれていました。
今回、本国际共同研究グループは、理化学研究所搁滨ビームファクトリー（搁滨叠贵）において得られる高强度な132厂苍ビームと固体状态の水素标的の散乱测定を実施しました。この测定から得られた弾性散乱データを用い、132厂苍物质半径の精密测定に世界で初めて成功しました。新しく得られた结果は、最先端の相互作用を用いた第一原理计算の予言値に比べ小さいことを示しており、カルシウムで见られた半径异常が、中性子过剰核のより広い领域に渡っていることを明らかにしました。
従来の信頼度の高い理论では再现できておらず、今后の更なる研究が期待されます。
本研究成果は、2026年1月7日に、国際学術誌「Progress of Theoretical and Experimental Physics」にオンライン掲載されました。
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【书誌情报】
Y. Hijikata, J. Zenihiro, S. Terashima, Y. Matsuda, H. Sakaguchi, P. Arthuis, T. Miyagi, S. Ota, H. Baba, S. Chebotaryov, M. Dozono, T. Furuno, T. Harada, C. Iwamoto, T. Kawabata, M. Kobayashi, A. J. Krasznahorkay, S. Leblond, T. Lokotko, Y. Maeda, S. Masuoka, M. Matsushita, S. Michimasa, E. Milman, T. Murakami, H. Nasu, J. Okamoto, S. Sakaguchi, M. Takaki, K. Taniue, H. Tokieda, M. Tsumura, O. Wieland, Y. Yamaguchi, Z. H. Yang, R. Yokoyama, T. Uesaka (2026). First Extraction of the Matter Radius of ???Sn via Proton Elastic Scattering at 200 MeV/nucleon. Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2026, 1, 013D02.
