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重アクチノイド元素のイオン化エネルギー測定に向けた表面電離イオン化法の開発

Development of surface ionization method for determination of the first ionization potentials of heavy actinides

金谷 佑亮*; 佐藤 哲也; 園田 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; Sch$"a$del, M.; 長 明彦; 市川 進一; Stora, T.*; Kratz, J. V.

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

重アクチノイド元素の第一イオン化エネルギー測定を目指して、表面電離過程によるイオン化を応用した実験装置の開発を進めている。低生成率、短半減期という特徴を持つ重アクチノイド元素のイオン化エネルギーを測定するには、数少ない原子を効率よくイオン化することが必要である。本研究では、原子力機構タンデム加速器に設置されたオンライン同位体分離器(ISOL)において、イオン化効率の向上を目的としたガスジェット結合型表面電離イオン源の改良を行った。性能評価のため、重アクチノイド元素と似た性質を待つ種々の短寿命ランタノイド同位体を用いて実験を行ったところ、イオン化効率が大きく向上したことを確認できた。このことから、重アクチノイド元素の第一イオン化エネルギー決定の実験において本装置が有用であることが期待される。

We have developed a surface ionization ion-source as part of the JAEA-ISOL that is coupled to a He/CdI$$_{2}$$ gas-jet transport system to determine the first ionization potential (IP) of heavy actinides. Ionization efficiencies of various short-lived lanthanide isotopes produced in the nuclear reactions were measured with the present system. Obtained results demonstrate that the developed ion-source could be applicable to the measurement of the IP of heavy actinides.

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