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Neutron capture cross sections of $$^{186}$$Os, $$^{187}$$Os, and $$^{189}$$Os for the Re-Os chronology

Re-Os宇宙核時計と$$^{186}$$Os, $$^{187}$$Os, $$^{189}$$Osの中性子捕獲反応断面積測定

瀬川 麻里子; 正木 智広*; 永井 泰樹*; 天満 康之*; 嶋 達志*; 三島 賢二*; 井頭 政之*; Goriely, S.*; Koning, A.*; Hilaire, S.*

Segawa, Mariko; Masaki, Tomohiro*; Nagai, Yasuki*; Temma, Yasuyuki*; Shima, Tatsushi*; Mishima, Kenji*; Igashira, Masayuki*; Goriely, S.*; Koning, A.*; Hilaire, S.*

宇宙の年齢を決定する最も誤差の少ない方法の一つであるRe/Os核時計を用いて宇宙年齢を推定するにはOs同位体の中性子捕獲反応断面積を精度よく求める必要がある。そこでわれわれは$$^{186}$$Os, $$^{187}$$Os及び$$^{189}$$Os(n, $$gamma$$)反応断面積を測定した。本実験は、東工大ペレトロン加速器で加速された陽子の$$^{7}$$Li(p,n)反応で生成されたkeV中性子の捕獲反応から放出される即発$$gamma$$線を大立体角を持つコンプトン抑制型$$gamma$$線検出器で精度よく測定し、$$^{186,187,189}$$Os(n,$$gamma$$)からの不連続及び連続$$gamma$$線スペクトラムを得ることに成功した初めての実験である。このような即発$$gamma$$線を高精度で測定するという点において、本実験手法であるパルス化中性子を用いた即発$$gamma$$線測定及び$$gamma$$線・中性子線に対する遮蔽技術は中性子のエネルギーによらず$$gamma$$線スペクトロスコピー分野での広い応用が期待される。

Discrete as well as continuum $$gamma$$-ray energy spectra from the neutron capture by $$^{186}$$Os, $$^{187}$$Os, and $$^{189}$$Os have been taken for the first time at 5 $$leq$$ En $$leq$$ 90 keV by an anti-Compton NaI(Tl) spectrometer. The detection of a weak discrete $$gamma$$-ray, about 0.5% of total $$gamma$$-ray strength, demonstrates the high sensitivity of the present measurement. The energy spectra enabled us to accurately determine the reaction cross sections with a small systematic uncertainty. Based on the new cross sections, we re-estimate on the basis of a careful reaction cross section calculation the correction factor F$$_{sigma}$$ for the neutron capture on the 9.75-keV first excited state in $$^{187}$$Os as a function of stellar temperature, as required to derive the age of the Galaxy within the Re-Os chronology.

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分野:Physics, Nuclear

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