First successful ionization of Lr (Z=103) by a surface-ionization technique

ローレンシウム(Lr, Z=103)の表面電離法による初めてのイオン化

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; Schdel, M.; 金谷 佑亮*; 永目 諭一郎 ; 長 明彦  ; 市川 進一; Stora, T.*; Kratz, J. V.

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

アクチノイド元素ローレンシウム(Lr, Z=103)の第一イオン化エネルギー決定のため、超重元素研究グループでは原子力機構タンデム加速器に設置されたオンライン質量分離器(ISOL)用He/CdIガスジェット結合型表面電離イオン源の開発を進めている。本装置を用いて、核反応によって生成した短寿命Lr同位体及び対応するランタノイド元素Lu同位体のイオン化を試みた。その結果、Lrを初めてイオン化、質量分離することに成功した。イオン源温度2600Kのとき、Lrのイオン化効率は、イオン源表面がレニウムの場合42%、タンタルのとき24%であり、両者ともLuに比べて高かった。このことは、Lrのイオン化はLuに比べて容易であり、Lrの第一イオン化エネルギーがLuよりも低いことを示唆している。

We have developed the surface ion-source coupled to the He/CdI gas-jet transport system to measure the ionization potential of Lr atatom-at-a-time conditions. We successfully ionized and mass-separated for the first time Lr ions by applying the present ion-source and the ISOL technique. The ionization efficiencies of Lr were estimated to be approximately 42% and 24% at 2600 K on Re and Ta surfaces, respectively. These values were higher than those of Lu in all of ionization condition. The results indicate that the ionization potential of Lr would be lower than that of Lu, 5.4 eV. Therefore, it is concluded that the surface ion-source is a promising apparatus tomeasure the first ionization potential of Lr. Using the present system, determination of the ionization potential of Lr is being performed.