First online multireflection time-of-flight mass measurements of isobar chains produced by fusion-evaporation reactions; Toward identification of superheavy elements via mass spectroscopy

融合・蒸発反応により生成させた同位体鎖のオンライン多重時間飛行質量分光の初測定; 質量分光による超重元素の同定を目指して

Schury, P.*; 和田 道治*; 伊藤 由太*; 加治 大哉*; 新井 郁也*; MacCormick, M.*; Murray, I.*; 羽場 宏光*; Jeong, S.*; 木村 創大*; 小浦 寛之   ; 宮武 宇也*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 小沢 顕*; Rosenbusch, M.*; Reponen, M.*; Sderstrm, P.-A.*; 高峰 愛子*; 田中 泰貴*; Wollnik, H.*

Schury, P.*; Wada, Michiharu*; Ito, Yuta*; Kaji, Daiya*; Arai, Fumiya*; MacCormick, M.*; Murray, I.*; Haba, Hiromitsu*; Jeong, S.*; Kimura, Sota*; Koura, Hiroyuki; Miyatake, Hiroari*; Morimoto, Koji*; Morita, Kosuke*; Osawa, Akira*; Rosenbusch, M.*; Reponen, M.*; Sderstrm, P.-A.*; Takamine, Aiko*; Tanaka, Taiki*; Wollnik, H.*

多反射時間飛行質量分析装置を理化学研究所設置の気体充填型反跳分離装置-II型(GARIS-II)と連結したガスセルに配置し、崩壊連鎖を伴う重原子核の質量の直接測定を実施した。融合-蒸発反応で生成された原子核をGARIS-IIを用いて分離し、ヘリウムガスセルで止めて目的の原子核を捕集した。本実験でFr-Rn-At-Po, Fr-Rn-At-Po-Bi及びFr-Rn-Atの3つの同重体鎖の時間飛行スペクトルが観測された。その結果、Fr, Rn、そしてAtの原子質量値が精密に決定された、今回の解析において、Bi, Po, Rn、そしてAtの同定は10個以下という少量のイオン数でなされた。この成果は 次のステップとして実施する予定である(生成量が極少量の)超重元素イオンの質量分析につながる成果となる。

Using a multireflection time-of-flight mass spectrograph located after a gas cell coupled with the gas-filled recoil ion separator GARIS-II, the masses of several -decaying heavy nuclei were directly and precisely measured. The nuclei were produced via fusion-evaporation reactions and separated from projectilelike and targetlike particles using GARIS-II before being stopped in a helium-filled gas cell. Time-of-flight spectra for three isobar chains, Fr-Rn-At-Po, Fr- Rn-At-Po-Bi, and Fr-Rn-At, were observed. Precision atomic mass values were determined for Fr, Rn, and At. Identifications of Bi, Po, Rn, and At were made with N10 detected ions, representing the next step toward use of mass spectrometry to identify exceedingly low-yield species such as superheavy element ions.