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$$E1$$ and $$E2$$ cross sections of the $$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O reaction at $$E_{cm} sim$$ 1.4 MeV using pulsed $$alpha$$ beams

重心系エネルギー1.4MeV付近におけるパルス化$$alpha$$ビームを用いた$$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O反応断面積測定

牧井 宏之; 永井 泰樹; 三島 賢二*; 瀬川 麻里子; 嶋 達志*; 上田 仁; 井頭 政之*

Makii, Hiroyuki; Nagai, Yasuki; Mishima, Kenji*; Segawa, Mariko; Shima, Tatsushi*; Ueda, Hitoshi; Igashira, Masayuki*

$$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O反応は恒星の進化・元素合成を理解するうえで非常に重要な反応である。しかしながら、低エネルギー領域での断面積の測定結果には大きな不確定性がある。われわれは大立体角・高効率NaI(Tl)検出器,パルス化$$alpha$$ビーム,標的膜厚からなる新たな測定システムを構築した。この測定システムを用いて$$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O反応により発生した$$gamma$$線の角度分布の測定を行った。パルス化$$alpha$$ビームと飛行時間法を組合せて中性子起因のバックグラウンドを除去し、これまでにない信号・雑音比で測定を行うことに成功した。得られた$$gamma$$線の角度分布から$$E1$$及び、$$E2$$断面積の絶対値を導出した。

The $$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O reaction plays an important role in stellar evolution at the stage of helium-burning. However, the cross section at low energy still has a large uncertainty mainly due to the poor determination of the $$sigma_{E2}/sigma_{E1}$$ ratio. We have installed a new system to measure the $$gamma$$-ray angular distribution of the $$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O reaction to accurately determine the $$sigma_{E1}$$ and $$sigma_{E2}$$. In this experiment, we used high efficiency anti-Compton NaI(Tl) spectrometers to detect a $$gamma$$-ray from the reaction with a large S/N ratio, intense pulsed $$alpha$$ beams to discriminate true events from neutron induced background with a time-of-flight method, and the monitoring system of target thickness. We succeeded in removing a background due to neutrons and could clearly detect the $$gamma$$-ray from the $$^{12}$$C($$alpha,gamma)^{16}$$O reaction with high statics.

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