重元素・超重元素の科学(原子核物理); 超重核の殻構造を実験的に探る

Science of heavy and superheavy elements (nuclear physics); Experimental studies on shell structure of superheavy nuclei

浅井 雅人  

Asai, Masato

超重核の存在限界や安定性は原子核の殻構造に本質的に依存する。理論的には陽子数114126、中性子数172184の領域に球形で安定な二重閉殻構造を持つ超重核の存在が予想されているが、その閉殻の位置や強さは理論によって大きく異なり、確立されているとは言い難い。一方で、最近の実験技術の進歩により超重核の殻構造に関する実験データが少しずつ蓄積されており、半減期や質量などの安定性に関する情報だけでなく、核分光学的手法により超重核の基底状態や励起準位の構造を直接的に明らかにしようとする試みも行われつつある。本稿では、それら超重核の殻構造に関する実験的研究の現状を紹介する。

Stability and limit of existence essentially depend on nuclear shell structure. It is theoretically predicted that stable doubly-closed-shell spherical superheavy nuclei should exist around the region of the proton number 114 to 126 and the neutron number 172 to 184, although their locations and degree of stability have not been established because of large variety of theoretical predictions. On the other hand, recent advances on experimental techniques have made it possible to accumulate experimental data concerning the shell structure of superheavy nuclei, such as half-lives and nuclear masses. In addition, some pioneering experiments have been performed to directly establish the level structure of superheavy nuclei through spectroscopic methods. This paper introduces the current status of experimental studies on nuclear shell structure of superheavy nuclei.