Lrの第一イオン化電位測定のための基礎研究; 短寿命希土類元素のイオン化効率測定

Study of determination of the first ionization potential of Lr; Ionization efficiencies of short-lived lanthanide isotopes

佐藤 哲也   ; 佐藤 望; 浅井 雅人  ; 塚田 和明  ; 豊嶋 厚史; 大江 一弘; 金谷 佑亮*; 小嶋 貴幸*; 永目 諭一郎 ; Schdel, M.; 市川 進一

Sato, Tetsuya; Sato, Nozomi; Asai, Masato; Tsukada, Kazuaki; Toyoshima, Atsushi; Oe, Kazuhiro; Kaneya, Yusuke*; Kojima, Takayuki*; Nagame, Yuichiro; Schdel, M.; Ichikawa, Shinichi

表面電離過程によるイオン化効率は、金属表面温度とイオン化の対象となる原子のイオン化電位に依存する。この関係を用いることで、低生成断面積・短寿命のために測定されていない重アクチノイド元素Lrのイオン化電位を決定することが期待できる。本研究では、上記原理によるイオン化電位決定手法構築のための基礎実験として、短寿命ランタノイド核種を用い、異なる金属表面におけるイオン化効率を測定し、その温度依存性を調べた。この結果、イオン化効率が金属表面の仕事関数を反映することを確認した。さらに、イオン化効率のイオン源温度依存性からイオン化電位を見積もったところ、イオン源表面への吸着の寄与が小さい元素については、適切な補正値を選ぶことで文献値との誤差0.2eV以内でイオン化電位を決定できることがわかった。

The first ionization potential (IP) of the heaviest actinide lawrencium (Lr) is predicted to be lower than those of other actinides. To determine the IP of Lr based on the surface ionization technique, we have developed a surface ionization ion source coupled to a gas-jet transport system for the Isotope Separator On-Line at the JAEA tandem accelerator facility. We measured ionization efficiencies of short-lived lanthanides isotopes as a function of ion-source temperature as a model experiment of Lr.