Nuclear photon scattering and its application to nuclear physics investigation

光核共鳴散乱の核物理研究への応用

静間 俊行; 早川 岳人; 大垣 英明; 豊川 弘之*; 小松原 哲朗*

Shizuma, Toshiyuki; Hayakawa, Takehito; Ogaki, Hideaki; Toyokawa, Hiroyuki*; Komatsubara, Tetsuro*

産業技術総合研究所のレーザーコンプトン線ビームを用いて、鉄56の核共鳴散乱実験を行った。核共鳴散乱反応は、よく知られた電磁相互作用によって引き起こされるため、核模型によらずに核遷移モーメントなどの情報を得ることができる。核遷移モーメントの大きさは、散乱線の強度から求めることができる。しかしながら、核共鳴散乱反応では、電気双極子遷移と磁気双極子遷移が同時に観測されるため、通常の測定では、遷移の多重極度を求めることが困難である。そこで、高い直線偏光度を持つレーザーコンプトン線を用いて散乱線の測定を行った。線ビームの偏光面を縦方向と横方向に変え、偏光面と散乱線の放出方向の相関を調べた。本報告では、実験結果とともに、殻模型計算との比較分析結果について報告する。

Nuclear electromagnetic (EM) transitions can be studied by nuclear photon scattering, or nuclear resonance fluorescence (NRF). Recently, it was shown that a quasi-monochromatic, linearly polarized photon beam produced by inverse Compton scattering increased experimental sensitivities to distinguish between electric and magnetic dipole transitions. Here we report the results of the nuclear photon scattering measurements on Fe using a quasi-monochromatic, linearly polarized photon beam derived at National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba. Many dipole resonances below the neutron separation energy of Fe (11.2 MeV) have been observed. The multi-polarities of these transitions were determined by intensity asymmetry relative to the polarization of the incident photon beam. The experimental results are compared with a shell model calculation.