GARIS直結型ガスジェット搬送システムによる超重元素化学実験対象核種Rfの製造

Production of Rf for chemical studies using the gas-jet transport system coupled to GARIS

羽場 宏光*; 大江 一弘*; 大関 和貴*; 笠松 良崇*; 加治 大哉*; 工藤 祐生*; 小森 有希子*; 佐藤 望; 篠原 厚*; 森田 浩介*; 森本 幸司*; 米田 晃*

Haba, Hiromitsu*; Oe, Kazuhiro*; Ozeki, Kazutaka*; Kasamatsu, Yoshitaka*; Kaji, Daiya*; Kudo, Yuki*; Komori, Yukiko*; Sato, Nozomi; Shinohara, Atsushi*; Morita, Kosuke*; Morimoto, Koji*; Yoneda, Akira*

理研気体充填型反跳核分離装置(GARIS)の焦点面に、ガスジェット搬送装置を設置し、質量分離された超重元素を気体または液体クロマトグラフなどの化学分析装置に供給するための新しいシステムを開発した。実験では、理研線形加速器RILACで加速されたOイオン(95.5MeV, 5pA)をTi箔(0.90mg/cm)に電着したCmO標的(280g/cm)に照射し、Cm(O,5)反応によってRf(半減期68s)を合成した。GARIS(Heガス圧33Pa,磁気剛性1.73Tm)によって質量分離したRfを、ガスジェットチャンバー(D100mmL20mm)内でHeガス中に捕獲し、KClエアロゾルとともに化学実験室に搬送し、回転式線連続測定装置(MANON)を用いて線スペクトロメトリーを行った。GARISとガスジェットチャンバーの仕切りには開口率78%のサポートグリッドで支持した厚さ0.5mのマイラー箔を用いた。この装置により、目的のRfとその娘核種No(25s)を極低バックグラウンド下で計測することができた。Rfのガスジェット効率は、焦点面Si検出器を用いた別の実験の結果と比較して求め、%であった。

A gas-jet transport system for superheavy element chemistry has been coupled to the gas-filled recoil ion separator GARIS at the RIKEN linear accelerator. In this work, we have investigated the performance of the system using Rf produced in the Cm(O,5)Rf reaction. The present result demonstrates that the GARIS/gas-jet system is a promising approach to explore new frontiers in SHE chemistry: (1) the background radioactivities originating from unwanted reaction products are strongly suppressed, (2) the intense primary heavy-ion beam is absent in the gas-jet chamber, and hence high gas-jet transport efficiency is achieved, and (3) the beam-free conditions also make it possible to investigate new chemical systems that were not accessible before.