Lrの第一イオン化ポテンシャル測定のためのガスジェット搬送装置結合型表面電離イオン源の開発

Development of a surface ionizer coupled to a gas-jet transport system for the measurement of the first ionization potential of Lr

佐藤 望; 浅井 雅人  ; 塚田 和明  ; 佐藤 哲也   ; 豊嶋 厚史; Li, Z.; 菊池 貴宏; 金谷 佑亮*; 市川 進一; 永目 諭一郎 ; Schdel, M.

Sato, Nozomi; Asai, Masato; Tsukada, Kazuaki; Sato, Tetsuya; Toyoshima, Atsushi; Li, Z.; Kikuchi, Takahiro; Kaneya, Yusuke*; Ichikawa, Shinichi; Nagame, Yuichiro; Schdel, M.

超重元素の第一イオン化ポテンシャル(IP)は、強い相対論効果を受けた価電子状態を議論するうえで重要な値であるが、超重元素は生成量が少なく短い寿命で壊変するため、原子番号100以上の元素に対してはいまだに測定されていない。103番元素ローレンシウム(Lr)は、5f7s7pで表される電子配置を持ち、最外殻電子の束縛エネルギーが小さいため、他のアクチノイド元素や同様の電子配置をとるランタノイド元素ルテチウムよりもIPが低くなることが理論から予想されている。本研究グループでは、LrのIPを表面電離効率比較法で測定するため、原子力機構においてオンライン質量分離装置(ISOL)に用いるガスジェット搬送装置結合型表面電離型イオン源の開発を行ってきた。本討論会では、装置開発の現状と、研究対象とするLr(半減期27秒)の合成実験について報告する。

It is important to determine the first ionization potentials (IPs) of the heaviest elements with atomic number Z 100 to understand their valence electronic structure affected by relativistic effects. Due to low production rates and short half-lives of the heaviest nuclides, IPs of these elements have not been so far determined. We are developing a surface-ionization-type ion source coupled to a gas-jet transport system in the Isotope Separator On-Line (ISOL) at the JAEA tandem accelerator facility to measure the IP of the heaviest actinide, lawrencium (Lr, Z = 103). In the symposium, we report the present status of the development of the apparatus. Production yield measurements of Lr (half-life 27 s), that is suitable for this study, will be also presented.