ストレンジネス核物理グループが2021年12月の活動報告を行いました。ストレンジネス核物理グループでは、KEK東海キャンパスにある大強度陽子加速器施設（J-PARC）のハドロン実験施設でストレンジクォークを含むハドロンや原子核を研究しています。今回は、Σ（シグマ）陽⼦散乱実験（J-PARC E40実験）の最新の成果を報告しています。

E40 実験は、正負電荷を持つシグマハイペロン^（注）と陽子の間にはたらく力を調べ、原⼦核を構成する陽⼦・中性⼦にはたらく力である核⼒の理解を目指しています。次に述べる3点を実現することで多数の散乱・反応事象を測定し、⾼統計データの取得に初めて成功しました：（1）大強度π（パイ）中間子ビーム（本実験で使用したのはダウンクォークと反アップクォークからなる、負電荷を持つπ中間子）により大量のΣ粒子を生成、（2）液体水素（陽⼦）をΣ粒子の⽣成と散乱（反応）の標的とすることにより信号の精度を向上、（3）散乱（反応）後の粒⼦の位置・エネルギー等のみを測定。液体⽔素標的の周りには、CATCH（キャッチ）と呼ばれる円筒形ファイバー⾶跡検出器とBGO カロリメータから構成される検出器を設置しました。

今回の解析結果は、過去のデータに⽐べ圧倒的に統計及び精度が上がっていました。詳細はプレスリリース「J-PARCハドロン実験施設で奇妙な粒子と陽子の散乱現象を精密に測定 原子核を作る力の解明に大きな前進」もご覧下さい。データ解析は順調で、先日には新たな結果が発表されました。

注：ハイペロンとシグマハイペロン：素粒子であるクォークはアップクォーク（u）、ダウンクォーク（d）、ストレンジクォーク(s)など６種類あります。ハイペロンはsを含んだ粒子です。この内、負電荷を持つシグマハイペロン（Σ^–）は2つのdと1つのsからなる粒子で、正電荷を持つシグマハイペロン（Σ⁺）は2つのuと1つのsからなる粒子です。

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