表面電離イオン化法を用いたローレンシウム(Lr, Z=103)の第一イオン化電位測定

Ionization potential measurement of lawrencium (Lr, Z=103) by the surface ionization method

佐藤 哲也   ; 佐藤 望; 浅井 雅人  ; 塚田 和明  ; 豊嶋 厚史; 大江 一弘; 宮下 直; 永目 諭一郎 ; Schdel, M.; 長 明彦  ; 市川 進一; Stora, T.*; Kratz, J. V.*; 金谷 佑亮*

Sato, Tetsuya; Sato, Nozomi; Asai, Masato; Tsukada, Kazuaki; Toyoshima, Atsushi; Oe, Kazuhiro; Miyashita, Sunao; Nagame, Yuichiro; Schdel, M.; Osa, Akihiko; Ichikawa, Shinichi; Stora, T.*; Kratz, J. V.*; Kaneya, Yusuke*

103番元素ローレンシウム(Lr)のイオン化電位を実験的に決定することを目指し研究を進めている。Lrは生成断面積が小さく半減期も短いため、シングルアトムレベルでしか扱うことができない。このため、われわれはLrのイオン化電位測定法として、単一原子への適用が期待できる表面電離法を採用した。本研究では、原子力機構タンデム加速器施設に設置されたオンライン質量分離器(ISOL)用表面電離型イオン源の開発を進め、Lrとルテチウム(Lu)のイオン化を試みた。イオン源表面にレニウムを用い、イオン源温度2600Kとしたとき、それぞれ42%及び20%という高いイオン化効率を得た。これはLrのイオン化・質量分離に成功した初めての成果である。また、この結果はLrのイオン化電位がLuに比べて低いことを示唆している。

In order to determine the IP of lawrencium (Lr, Z = 103) by a surface ionization technique, we have developed a thermal ion source coupled to a gas-jet transport system for an Isotope Separator On-Line (ISOL) at the JAEA tandem accelerator facility. We measured ionization efficiencies of the short-lived Lr isotope, Lr ( = 27 s), and the Lu isotope, Lu ( = 3.1 min), using the ion source. The mass-separated Lr ions were successfully observed. Ionization efficiencies on the Re surface at 2600 K of Lr and Lu were evaluated to be 42% and 20%, respectively. Those experimental results suggests that the ionization potential of Lr could be lower than that of Lu as expected from theoretical calculation.