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Low-$$Z$$ shore of the "island of inversion" and the reduced neutron magicity toward $$^{28}$$O

「反転の島」の小さな陽子数側の岸と$$^{28}$$Oにかけての減少した中性子の魔法性

Doornenbal, P.*; Scheit, H.*; 武内 聡*; 宇都野 穣; 青井 考*; Li, K.*; 松下 昌史*; Steppenbeck, D.*; Wang, H.*; 馬場 秀忠*; 井手口 栄治*; 小林 信之*; 近藤 洋介*; Lee, J.*; 道正 新一郎*; 本林 透*; 大塚 孝治*; 櫻井 博儀*; 武智 麻耶*; 栂野 泰宏*; 米田 健一郎*

Doornenbal, P.*; Scheit, H.*; Takeuchi, Satoshi*; Utsuno, Yutaka; Aoi, Nori*; Li, K.*; Matsushita, Masafumi*; Steppenbeck, D.*; Wang, H.*; Baba, Hidetada*; Ideguchi, Eiji*; Kobayashi, Nobuyuki*; Kondo, Yosuke*; Lee, J.*; Michimasa, Shinichiro*; Motobayashi, Toru*; Otsuka, Takaharu*; Sakurai, Hiroyoshi*; Takechi, Maya*; Togano, Yasuhiro*; Yoneda, Kenichiro*

中性子数20の魔法数は$$^{32}$$Mg近傍の中性子過剰核領域で消失することが知られており、その一群の原子核は核図表における「反転の島」と呼ばれている。陽子数が10よりも小さな原子核が反転の島に含まれるかどうかを示す実験的証拠はこれまでなかった。この研究では、理化学研究所RIビームファクトリー(理研RIBF)にて生成された中性子過剰核$$^{29}$$Fのインビーム$$gamma$$線分光から、$$^{29}$$Fの第一励起状態を初めて観測することに成功した。その励起エネルギーは1080(80)keVであり、中性子数20魔法数を仮定した計算による励起エネルギーの値である約3MeVよりも著しく小さいことから、この魔法数が消滅していることが明らかとなった。大規模殻模型計算によって励起エネルギーの実験値を再現することに成功するとともに、$$^{29}$$Fの基底状態および第一励起状態は中性子が2個殻ギャップから励起した状態によって支配されることがわかった。この第一励起状態は$$^{28}$$Oの第一励起状態に$$d_{5/2}$$軌道を占める陽子を結合させた状態が主であり、そのエネルギーが低いことから、$$^{28}$$Oは二重閉殻構造をもたないと考えられる。

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分野:Physics, Nuclear

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