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口頭

Alpha-$$gamma$$ spectroscopy of N = 155 and 157 nuclei using a gas-jet transport technique

浅井 雅人; 塚田 和明; 阪間 稔*; 石井 康雄; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 笠松 良崇; 羽場 宏光*; et al.

no journal, , 

中性子数155, 157を持つ原子核$$^{257,259}$$Noと$$^{261}$$Rfの$$alpha$$-$$gamma$$核分光実験を、原子力機構タンデム加速器及びガスジェット搬送法を用いて初めて行った。これらの原子核の基底状態と娘核の励起状態のスピン・パリティ,中性子軌道配位を決定した。これらの実験結果をもとに、中性子数153から161の間の中性子軌道のエネルギー間隔と順序を評価した。$$^{253}$$Fm近傍の軽い核と$$^{269}$$Hs近傍の重い核の間で、中性子数153から161の間の存在する中性子軌道のエネルギー順序が逆転していることを示唆する結論を得た。

口頭

Alpha fine structure spectroscopy for heavy- and transactinide nuclei

浅井 雅人; 塚田 和明; 石井 康雄; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 西中 一朗; 永目 諭一郎

no journal, , 

ガスジェット搬送法を用いて、$$^{255}$$Noの$$alpha$$線微細構造を非常に精密に測定することに成功した。測定された$$alpha$$線のエネルギーから娘核$$^{251}$$FmのNilsson軌道準位上の回転バンドを構築し、また、カスケードサム効果の影響のない$$alpha$$線分岐比の値を得た。得られた$$alpha$$遷移の抑止係数と各回転バンドの慣性モーメントをもとに、$$^{255}$$Noと$$^{251}$$Fmの準位のスピン・パリティ、Nilsson軌道配位を疑義なく決定できた。この結果は、ガスジェット搬送法を用いた$$alpha$$線微細構造測定が、重・超アクチノイド核の核構造研究に極めて有効であることを示している。

口頭

Fluoride complex formation of element 104, rutherfordium

永目 諭一郎; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 塚田 和明; 浅井 雅人; 當銘 勇人; 笠松 良崇; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 羽場 宏光*; et al.

no journal, , 

原子力機構タンデム加速器を用いて進めてきた、104番元素ラザホージウムのフッ化物形成についてまとめて報告する。核反応$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O,5n)で合成した半減期78秒のラザホージウム($$^{261}$$Rf)のフッ化水素酸/硝酸混合水溶液中での陰イオン,陽イオン交換挙動を、自動迅速イオン交換分離装置を用いて系統的に調べた。その結果、ラザホージウムが、水溶液中で[RfF$$_{6}$$]$$^{2-}$$として存在することを初めて明らかにした。またラザホージウムのフッ化物形成能力は、周期表同族元素、ジルコニウムやハフニウムよりも著しく弱いことがわかった。各元素のイオン半径などをもとにフッ化物形成の傾向を議論する。

口頭

Electrochemical oxidation of nobelium

豊嶋 厚史; 笠松 良崇; 塚田 和明; 北辻 章浩; 羽場 宏光*; 石井 康雄; 當銘 勇人; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 大江 一弘*; et al.

no journal, , 

シングルアトムに適用可能なクロマトグラフ分離を利用した電気化学装置を開発し、102番元素ノーベリウム(No)の電気化学的な酸化反応に適用した。$$^{248}$$Cm($$^{12}$$C,5n)反応によって$$^{255}$$Noを合成し、$$alpha$$-ヒドロキシイソ酪酸($$alpha$$-HIB)水溶液中におけるNoのクロマトグラフ挙動を電気化学装置を用いて調べた。また、電極表面でのクロマトグラフ分離の指標として、同条件下におけるSr$$^{2+}$$とYb$$^{3+}$$の挙動を調べた。その結果、印加電圧に関係なく、Yb$$^{3+}$$は$$alpha$$-HIB溶液で溶出し、Sr$$^{2+}$$は電極表面に吸着した。0.2Vという低い印加電圧では、NoはSr$$^{2+}$$と同様に電極に吸着した。これはNoが最も安定な+2の酸化状態にある事を示している。一方、1.2Vという高い印加電圧では、NoはYb$$^{3+}$$と同様に$$alpha$$-HIB溶液中に観測された。この挙動はNoがNo$$^{3+}$$として存在することを示している。これらの結果は電気化学的なNo$$^{2+}$$からNo$$^{3+}$$への酸化が成功したことを示している。

口頭

Anion-exchange behavior of element 105, Db, in HF/HNO$$_{3}$$ media

笠松 良崇; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 石井 康雄; 當銘 勇人; 西中 一朗; 秋山 和彦*; 菊永 英寿*; et al.

no journal, , 

タンデム加速器を用いて$$^{248}$$Cm($$^{19}$$F, 5${it n}$)反応により合成した105番元素$$^{262}$$Db(T$$_{1/2}$$=34s)の0.89M HF/0.3M HNO$$_{3}$$水溶液中における陰イオン交換挙動を迅速イオン交換装置を用いて調べた。周期表上で同族元素であるNb, Ta, 擬似同族元素Paの陰イオン交換挙動もHF/HNO$$_{3}$$水溶液系で詳細に調べた。それぞれの結果の比較からDbの挙動が本実験条件下でTaの挙動とは大きく異なり、NbやPaの挙動に比較的近いことがわかった。

口頭

Nuclear decay modes of superheavy nuclei and limit of existence of nuclei

小浦 寛之; 橘 孝博*; 千葉 敏

no journal, , 

原子核の大域的性質をよく再現するKTUY質量模型を用いて未知超重核領域の崩壊様式の理論計算を行った。この計算により$$^{298}$$114$$_{184}$$を中心としたいわゆる「超重核の安定性の島」の存在を示し、その中で$$^{294}$$Ds$$_{184}$$が最長寿命核であり、$$alpha$$崩壊優勢で100年程度の寿命であるという結果を得た。また、これらの超重核が星のr過程で合成しうる可能性についても調べ、その結果、超重核生成に到るr過程経路に核分裂優勢な核種領域が広く存在しており、r過程起源の超重核は存在し得ないであろうという理論結果を得た。

口頭

New apparatus AIDA-II for aqueous chemistry of the heaviest elements

塚田 和明; 笠松 良崇; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 當銘 勇人; 永目 諭一郎

no journal, , 

当研究グループでは液体クロマトグラフ手法を利用して105番元素ドブニウムの溶液化学的研究を進めている。研究対象とする$$^{262}$$Dbは$$^{248}$$Cmと$$^{19}$$Fの核融合反応で合成されるが、その生成量は1分間に0.25個と極端に少ないうえに、半減期が34秒と短く、統計の良い実験データを得ることが難しい。そこで、液体クロマトグラフィーからの溶出液を連続的にTa板上に滴下し乾燥して$$alpha$$線測定の試料調整を行う装置を開発した。これによって測定試料の調整時間を滴下開始から20秒以内に短縮することができた。また、12個の検出器によって滴下した放射能分布を直接観測することが可能になり、短寿命の$$alpha$$線放出核種の溶離曲線を測定できるようになった。本実験システムの特徴と性能そして、本実験装置によって展開可能な超重元素の化学研究について報告する。

口頭

Orientation effects of deformed $$^{238}$$U target nuclei on the fusion probability for heavy element synthesis

西尾 勝久; Hofmann, S.*; 池添 博; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; He${ss}$berger, F. P.*; et al.

no journal, , 

Effects of the prolate deformation of $$^{238}$$U on the fusion probability was investigated in the reactions of $$^{16}$$O+$$^{238}$$U and $$^{30}$$Si+$$^{238}$$U. The experiment was carried out at the JAEA tandem accelerator and GSI of Darmstadt. For $$^{16}$$O+$$^{238}$$U, the evaporation residue cross-sections for fermium isotopes were measured down to deep sub-barrier. The results indicate that the projectile $$^{16}$$O fuses from every colliding angle to the symmetric axis of the $$^{238}$$U target nucleus. In the reacion of $$^{30}$$Si+$$^{238}$$U, fusion hindrance was implied in the deep sub-barrier energies, but no fusion hindrance was suggested at the above barrier energy where the collision on the equatorial side of $$^{238}$$U starts to contribute. The results suggest that the equatorial collisions has advantage to produce heavy elements in the reaction using heavier projectiles.

口頭

In-beam $$gamma$$-ray spectroscopy of more neutron-rich nuclei than the $$beta$$-stability line in the U region; $$^{236}$$Th, $$^{240,242}$$U, $$^{246}$$Pu, $$^{250}$$Cm

石井 哲朗; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 小浦 寛之; 重松 宗一郎*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; et al.

no journal, , 

中性子過剰核$$^{236}$$Th, $$^{240,242}$$U, $$^{246}$$Pu, $$^{250}$$Cmの脱励起$$gamma$$線の測定に成功し、基底状態バンドを確立した。これらの原子核は、$$^{238}$$U, $$^{244}$$Pu, $$^{248}$$Cm標的と($$^{18}$$O, $$^{16}$$O), ($$^{18}$$O, $$^{20}$$Ne)2核子移行反応により生成した。散乱粒子を高分解能のSi $$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて測定し、脱励起$$gamma$$線と同時測定することにより生成核の$$gamma$$線を同定した。第1励起準位の系統性を中性子過剰側に拡張することにより、$$Z=94$$のPuでは$$N=152$$変形閉殻が消滅することを明らかにした。さらに、U, Pu領域では$$N=164$$で球形閉殻になる可能性を指摘した。

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