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Production of $$^{256}$$Lr in the $$^{248}$$Cm + $$^{14}$$N reaction

$$^{248}$$Cm + $$^{14}$$N反応による$$^{256}$$Lrの合成

佐藤 望; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; Li, Z.*; 西尾 勝久; 永目 諭一郎; Sch$"a$del, M.; 羽場 宏光*; 市川 進一; 菊永 英寿*

Sato, Nozomi; Sato, Tetsuya; Asai, Masato; Toyoshima, Atsushi; Tsukada, Kazuaki; Li, Z.*; Nishio, Katsuhisa; Nagame, Yuichiro; Sch$"a$del, M.; Haba, Hiromitsu*; Ichikawa, Shinichi; Kikunaga, Hidetoshi*

103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化ポテンシャル(IP)は、相対論効果の影響を強く受けるため、他のアクチノイド元素のIPよりも低い値となることが予測されている。この値を実験的に決定することでLrの電子状態に関する知見を得ることができ、重元素の化学的性質の観点から興味が持たれている。本レポートでは、LrのIP測定に用いる核種$$^{256}$$Lrの生成量評価のために行った、アクチノイド標的であるCmを用いた反応系$$^{248}$$Cm$$(^{14}$$N,6$$n$$)$$^{256}$$Lrの反応断面積測定について報告する。実験は理化学研究所のAVFサイクロトロン加速器施設で行われ、He/KClガスジェット搬送装置及び回転円盤型$$alpha$$粒子測定システムが用いられた。供給される$$^{14}$$Nビームは、標的の深さ方向の中心におけるエネルギーは91MeV、平均的な強度は1.2 particle-$$mu$$Aであった。$$^{256}$$Lrの崩壊によって発生する$$alpha$$粒子のエネルギーは8.3MeVから8.7MeVに分布しており、その半減期は35$$pm$$4秒であった。本研究により、$$^{248}$$Cm$$(^{14}$$N,6$$n$$)$$^{256}$$Lrの反応断面積として27$$pm$$1nbが得られた。

Due to the strong relativistic effects, the weakly-bound outermost electron results in a significantly low first ionization potential (IP) of Lr as compared with its neighboring heavy actinides. The isotope $$^{256}$$Lr, with a relatively long half-life of 27 s, is the suitable candidates for the IP measurement of Lr through the surface ionization method. In the present study, we measured the cross section of the $$^{248}$$Cm($$^{14}$$N, 6$$n$$)$$^{256}$$Lr reaction to evaluate the production rate of $$^{256}$$Lr. A $$^{248}$$Cm target with 960 $$pm$$ 60 $$mu$$g/cm$$^{2}$$ thickness was bombarded with a $$^{14}$$N$$^{5+}$$ beam from the RIKEN AVF Cyclotron. The beam energy was 91 MeV in the middle of the target. The average beam intensity was 1.2 particle-$$mu$$A. Reaction products were transported to the rotating wheel $$alpha$$-particle detection system with a He/KCl gas-jet system. The $$^{256}$$Lr cross section of 27$$pm$$1 nb was calculated based on the $$alpha$$-particle events between 8.3 and 8.7 MeV.

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