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重アクチノイド元素ノーベリウム(No, $$Z$$=102)の第一イオン化エネルギー測定

Measurement of the first ionization potential of nobelium (No, $$Z$$ = 102)

佐藤 哲也  ; 浅井 雅人 ; 金谷 佑亮; 塚田 和明 ; 豊嶋 厚史; Vascon, A.; 武田 晋作; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎 ; 市川 進一; 牧井 宏之  ; 長 明彦 ; 阪間 稔*; 大江 一弘*; 佐藤 大輔*; Sch$"a$del, M.; Kratz, J. V.; Stora, T.*

Sato, Tetsuya; Asai, Masato; Kaneya, Yusuke; Tsukada, Kazuaki; Toyoshima, Atsushi; Vascon, A.; Takeda, Shinsaku; Mitsukai, Akina*; Nagame, Yuichiro; Ichikawa, Shinichi; Makii, Hiroyuki; Osa, Akihiko; Sakama, Minoru*; Oe, Kazuhiro*; Sato, Daisuke*; Sch$"a$del, M.; Kratz, J. V.; Stora, T.*

表面電離過程におけるイオン化効率の第一イオン化エネルギー(IP)依存性を利用して、102番元素ノーベリウム(No)のIPを初めて実験的に決定した。実験ではまず、原子力機構タンデム加速器からのビーム照射により生成した短寿命同位体を用いて、イオン源温度2800Kおよび2900Kについて、5.5eV$$sim$$7eVの範囲でIP決定が可能なIP-イオン化効率相関曲線を取得した。次に$$^{257}$$Noのイオン化効率を求めたところ、2900Kのとき0.8%、2800Kのとき0.6%だった。得られたイオン化効率に相関曲線を適用することにより、NoのIPを6.6eVと求めることができた。本実験値は、これまで軽いアクチノイド元素からの外挿により見積もられたNoのIP値6.65eVとよく一致した。

In order to determine the IP of the heavy elements, we have developed a novel measurement method based on a surface ionization technique by using a surface ionization ion source coupled to a He/CdI$$_2$$ gas-jet transport system for an Isotope Separator On-Line (ISOL) at the JAEA tandem accelerator facility. In this work, we have determined IP value of No by using the method. In a surface ionization process, an ionization efficiency of an atom depends on its IP. To obtain a relationship between IP and ionization efficiency in present system, we measured ionization efficiencies of various short-lived isotopes. Ionization efficiency of $$^{257}$$No produced in the $$^{248}$$Cm($$^{13}$$C, 4n) reaction was also measured. Measured ionization efficiency of $$^{257}$$No was 0.8%, which yields IP value of No to be 6.6 eV. This value is in a good agreement with the value which has been evaluated by extrapolation from those of the lighter actinide elements, 6.65 eV.

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