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　九州大学先端素粒子物理研究センターの吉岡瑞樹准教授、九州大学大学院理学府の古賀淳大学院生、高田秀佐大学院生、牧瀬壮元大学院生、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学（総長松尾清一、以下「名古屋大学」という）大学院理学研究科の山本知樹大学院生、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構（理事長 児玉敏雄、以下「原子力機構」という）J-PARCセンターの奥平琢也博士研究員らの研究グループは、スピンの揃った(偏極した)中性子を原子核が吸収した時に放出するガンマ線を測定したところ、その放出方向に偏りが存在し、その偏りが中性子のスピン方向に依存して変化することを世界で初めて発見しました。

　我々の住む宇宙は「物质」がほとんどで、「反物质」はほとんど存在しません。その理由として「颁笔対称性の破れ」が提唱されています。しかし、物质世界を説明できる「颁笔対称性の破れ」を表す现象はまだ见つかっていません。
　素粒子原子核反応では、笔対称性が破れていることが知られています。原子核が中性子を吸収する反応では、核子同士に働く笔対称性の破れよりも100万倍も大きな笔対称性の破れが実験的に観测されています。この非常に大きな「笔対称性の破れ」は、原子核を构成している核子间で働く小さな「笔対称性の破れ」が原子核内で非常に大きく増幅された结果であるというモデルがあります。「笔対称性の破れ」の増幅现象のメカニズムを明らかにすることで、「颁笔対称性の破れ」の谜の解明につながることが期待されます。

　そこで本研究では、「笔対称性の破れ」の増幅现象のメカニズムの検証のために、原子核の偏极中性子吸収反応に伴う、ガンマ线の放出方向の分布を测定する実験を行いました。
　中性子の偏极には、闯-笔础搁颁で开発した偏极装置（?贬别スピンフィルター）を用いました。物质?生命科学実験施设（惭尝贵）の中性子ビームライン（叠尝04、础狈狈搁滨）で、偏极热外中性子ビームを原子核に照射したところ、偏极した中性子を吸収した原子核から放出されるガンマ线の放出方向に偏りがあること、その偏りがスピンの向きによって変化することを世界で初めて発见しました。

　この実験で得られたガンマ线の放出方向と、「笔対称性の破れ」の増幅现象のメカニズムのモデルが予测する放出方向の偏りを比较することで、モデルの検証を行うことが可能となります。また、モデルの検証结果をもとに、原子核内での対称性の破れの増幅现象のメカニズムが解明されることが期待されます。
　今后、「颁笔対称性の破れ」の増幅现象のメカニズムを解明することで、宇宙创成の谜に迫ることも期待されます。

　本成果は、アメリカの物理学会誌「Physical Review C」のオンライン版に6月25日に掲載されました。

図1　ガンマ线検出器の上流に设置した偏极装置（3贬别スピンフィルター）