三つの陽子の間に働く核力「三体力」を捉える―中性子星やエキゾチック原子核の理解に向け前進：東北大学/大阪大学/高エネルギー加速器研究機構ほか
(2021年4月26日発表)
東北大学、大阪大学、高エネルギー加速器研究機構、（国）理化学研究所などの共同研究グループは4月26日、三つの陽子の間に働く三体力と呼ばれる新しい核力にアプローチする実験手法を開発したと発表した。重たい中性子星や中性子過剰のエキゾチック原子核などの理解につながる成果という。
原子核は、核子である陽子と中性子で構成されている。湯川秀樹博士は、原子核を構成する力である「核力」として、陽子と中性子の間に働く「二体力」を提唱した。ところが近年、中性子が高密度に集まり、1cm3あたり10億tにもなる中性子星や、原子核に中性子が過剰に詰め込まれた不安定なエキゾチック原子核などの理解に「三体力」と呼ばれる核力の情報が求められている。
三体力は、三つの陽子、あるいは三つの中性子間に働く核力のことで、宇宙・天文の諸現象の説明に重要な役割を果たすことが明らかになってきており、実験による直接的な証拠が待たれている。
研究グループは、三体力にアプローチする手法として、陽子とヘリウム3原子核（陽子数2、中性子数1）による散乱（p₋3He散乱）に注目、東北大サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター、および阪大核物理研究センター・リングサイクロトロン施設の両加速器施設で得られる陽子ビームを用いて、p₋3He散乱実験を行った。
この実験のためにスピンを制御する偏極ヘリウム3装置なども開発した。
ここでの三体力は、T=3/2型三体力と呼ばれるもので、他の成分としてT=1/2型三体力があり、重陽子（陽子数1、中性子数１）と陽子の散乱（d-p散乱 ）で主要成分として働く。
散乱実験と考察の結果、p₋3He散乱はd-p散乱ではアプローチ出来ない三体力、つまりT=3/2型三体力にアプローチする有効な散乱であるという結論が得られたという。
目的のT=3/2型三体力にアプローチする実験手法が見出されたことから、原子核が深く関与する宇宙・天文諸現象の理解が深まることが期待されるとしている。
