要点
中性子数が陽子数の2倍を超えるフッ素同位体：フッ素28（28F）の準位構造を初めて明らかに
フッ素同位体28Fで魔法数20が消えている証拠を得た
魔法数の消失したフッ素同位体は、中性子星や宇宙における元素合成過程を理解する鍵ともなる
二重魔法数が期待される未知の同位体、酸素28（28O）の構造を解く手がかりに


概要
東京工業大学 理学院 物理学系の近藤洋介助教、中村隆司教授、理化学研究所 仁科加速器科学研究センターの大津秀暁チームリーダー、上坂友洋室長らは中性子数が陽子数の2倍以上の原子核「フッ素28」（28F、陽子数9、中性子数19）の準位構造[用語1]を初めて明らかにした。フランスやドイツの研究機関・大学※などとの国際共同による実験により実現した。



中性子と陽子でできている原子核は中性子数や陽子数が2、8、20、28、50、82、126個の時に特に安定なため、これらの数字は魔法数[用語2]と呼ばれている。最近、中性子数が陽子数より非常に多い原子核では従来知られていた魔法数が消失し、新しい魔法数が出現する「魔法数異常」という現象が見つかっている。



今回、フッ素28に魔法数異常の証拠となる侵入状態[用語3]を初めて発見した。魔法数異常は中性子数が過剰になっているという極限状態にある原子核において、中性子や陽子を結合させている「力」（核力）や安定性を理解する上でも重要である。これらは未だによくわかっていない中性子星の構造や宇宙における元素合成過程を理解する鍵にもなると期待される。



成果は4月16日に米国物理学会の学術誌「フィジカル・レビュー・レターズ（Physical Review Letters）」に掲載された。
全文
https://research-er.jp/articles/view/89282