Taのガンマ線部分幅を用いた複合核の統計性の研究

A Study of statistical properties of compound nucleus using partial gamma width of Ta

河村 しほり*; 遠藤 駿典   ; 岩本 修  ; 岩本 信之  ; 木村 敦   ; 北口 雅暁*; 中村 詔司  ; 奥平 琢也*; Rovira Leveroni, G.  ; 清水 裕彦*; 吉川 大幹*

Kawamura, Shiori*; Endo, Shunsuke; Iwamoto, Osamu; Iwamoto, Nobuyuki; Kimura, Atsushi; Kitaguchi, Masaaki*; Nakamura, Shoji; Okudaira, Takuya*; Rovira Leveroni, G.; Shimizu, Hirohiko*; Yoshikawa, Hiromoto*

中性子と原子核との反応で生成される複合核は非常に複雑な高励起状態であり、1つ1つの反応を記述することが困難であるため1つの複雑な系として統計的に扱うことで説明されるようになった。最も一般的な統計模型であるランダム行列理論のガウス直交アンサンブル(The Gaussian orthogonal ensemble; GOE)では、複合核反応における中性子幅やガンマ線部分幅のような単一チャネルプロセスにおける幅は、自由度1のカイ二乗分布であるPorter-Thomas分布に従う。中性子幅の度数分布がPorter-Thomas分布に従うのか実験的に確かめられた例は数多くある一方、ガンマ線部分幅に関しては高エネルギーガンマ線の高い測定精度の要求が起因し測定された核種は少ない。したがって多くの核種についてガンマ線部分幅の度数分布に現れる統計性を調査することとした。過去に測定された核種の内、Taに関してはガンマ線部分幅を導出した先行研究が1970年代に2つあるが、互いの結果は一致しておらず、かつ自由度が1から乖離した結果が得られている。本研究ではTa(n,)Ta反応測定をJ-PARC MLF ANNRI (BL04)にて行い、高統計かつ高分解能で測定したTa由来のガンマ線を用いてガンマ線部分幅の分布を導出した。また、分布の導出に重要である共鳴の全角運動量を測定により決定し、その結果を用いて分布の導出を行った。得られた分布は自由度が1ではなく2のカイ二乗分布に近くなり、先行研究の結果とも一致しなかった。その原因として解析に使用している共鳴やガンマ線数が十分でない可能性や、共鳴やガンマ線に他の共鳴やガンマ線が重なっている可能性について考えた。さらに精度の良いガンマ線測定と分布の導出を行うためには測定体系のアップグレードが必要であると考え、そのための改善点を議論した。

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