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論文

PANDORA Project for the study of photonuclear reactions below $$A=60$$

民井 淳*; Pellegri, L.*; S$"o$derstr$"o$m, P.-A.*; Allard, D.*; Goriely, S.*; 稲倉 恒法*; Khan, E.*; 木戸 英治*; 木村 真明*; Litvinova, E.*; et al.

European Physical Journal A, 59(9), p.208_1 - 208_21, 2023/09

https://doi.org/10.1140/epja/s10050-023-01081-w
 被引用回数：1 パーセンタイル：0.02(Physics, Nuclear)

光核反応は原子核構造の観点からも応用の観点からも重要であるにも関わらず、その反応断面積は未だに不定性が大きい。近年、超高エネルギー宇宙線の起源を探るために、鉄よりも軽い原子核の光核反応断面積を正確に知る必要が指摘されている。この状況を打破するため、原子核物理の実験、理論、宇宙物理の共同研究となるPANDORAプロジェクトが始まった。本論文はその計画の概要をまとめたものである。原子核実験ではRCNP、iThembaによる仮想光子実験とELI-NPによる実光子実験などが計画されている。原子核理論では、乱雑位相近似計算、相対論的平均場理論、反対称化分子動力学、大規模殻模型計算などが計画されている。これらで得られた信頼性の高い光核反応データベースと宇宙線伝搬コードを組み合わせ、超高エネルギー宇宙線の起源の解明に挑む。

論文

Unexpectedly enhanced $$alpha$$-particle preformation in $$^{48}$$Ti probed by the ($$p$$,$$palpha$$) reaction

谷口 億宇*; 吉田 数貴; 千葉 陽平*; 延与 佳子*; 木村 真明*; 緒方 一介*

Physical Review C, 103(3), p.L031305_1 - L031305_5, 2021/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.103.L031305
 被引用回数：11 パーセンタイル：82.58(Physics, Nuclear)

本研究では、$$^{48}$$Ti($$p$$,$$palpha$$)$$^{44}$$Ca反応の分析により、中重核である$$^{48}$$Tiでの$$alpha$$粒子形成が平均場近似で予想される量よりも顕著に大きいことを明らかにした。さらに、示唆される$$alpha$$粒子と$$^{44}$$Ca間のクラスター間平均距離はおよそ4.5fmであり、これは微視的構造理論での4核子$$alpha$$相関の記述に課題をもたらす結果である。

論文

Factors controlling dissolved $$^{137}$$Cs concentrations in east Japanese rivers

辻 英樹*; 石井 弓美子*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; Lee, S*; et al.

Science of the Total Environment, 697, p.134093_1 - 134093_11, 2019/12

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134093
 被引用回数：17 パーセンタイル：59.38(Environmental Sciences)

福島第一原子力発電所事故の影響を受けた河川の溶存態放射性セシウム濃度の制御要因を明らかにするため、東日本66箇所の河川で調査を行った。溶存態$$^{137}$$Cs濃度について流域の平均$$^{137}$$Cs沈着量・土地利用・土壌組成・地形・水質との関連性を評価した結果、地形的な湿潤指標(TWI)が有意に正の相関を示した。ヨーロッパの河川でも同様の相関が認められるが、日本の河川では湿地帯ではなく市街地が溶存態$$^{137}$$Cs濃度に強く影響していた。

論文

Repeatability and reproducibility of measurements of low dissolved radiocesium concentrations in freshwater using different pre-concentration methods

栗原 モモ*; 保高 徹生*; 青野 辰雄*; 芦川 信雄*; 海老名 裕之*; 飯島 健*; 石丸 圭*; 金井 羅門*; 苅部 甚一*; 近内 弥恵*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 322(2), p.477 - 485, 2019/11

https://doi.org/10.1007/s10967-019-06696-2
 被引用回数：2 パーセンタイル：21.58(Chemistry, Analytical)

福島県の淡水に含まれる低レベル溶存態放射性セシウム濃度の測定に関する繰り返し精度と再現精度を評価した。21の実験施設が5つの異なる前濃縮法(プルシアンブルー含浸フィルターカートリッジ,リンモリブデン酸アンモニウム共沈,蒸発,固相抽出ディスク、およびイオン交換樹脂カラム)によって10L試料3検体を前濃縮し、放射性セシウム濃度を測定した。全$$^{137}$$Cs濃度測定結果のzスコアは$$pm$$2以内で、手法間の誤差は小さいことが示された。一方で、各実験施設内の相対標準偏差に比べて、施設間の相対標準偏差は大きかった。

論文

Quantitative description of the $$^{20}$$Ne($$p$$,$$palpha$$)$$^{16}$$O reaction as a means of probing the surface $$alpha$$ amplitude

吉田 数貴; 千葉 陽平*; 木村 真明*; 谷口 億宇*; 延与 佳子*; 緒方 一介*

Physical Review C, 100(4), p.044601_1 - 044601_6, 2019/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.100.044601
 被引用回数：13 パーセンタイル：77.09(Physics, Nuclear)

陽子による$$alpha$$ノックアウト反応は$$alpha$$クラスター状態を探索する手法のひとつである。しかし、定量性の観点からは、理論よる$$alpha$$ノックアウト反応の記述は実験データを再現できないことが報告されている。本研究では、反対称化分子動力学を用いて$$alpha$$-$$^{16}$$Oクラスター状態を記述し、それを歪曲波インパルス近似による反応計算に適用することで$$^{20}$$Ne($$p$$,$$palpha$$)$$^{16}$$O反応を記述した。結果として、調整パラメータなしにノックアウト反応断面積の定量的な再現に成功し、$$alpha$$ノックアウト反応が$$alpha$$クラスター状態の定量的なプローブであることを示した。

論文

Probing surface distributions of $$alpha$$ clusters in $$^{20}$$Ne via $$alpha$$-transfer reaction

福井 徳朗; 谷口 億宇*; 須原 唯広*; 延与 佳子*; 緒方 一介*

Journal of Physics; Conference Series, 863(1), p.012036_1 - 012036_3, 2017/07

https://doi.org/10.1088/1742-6596/863/1/012036
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.08(Physics, Applied)

Direct evidence of the $$alpha$$-cluster development has not been obtained yet although it was carried out a number of experimental studies attempting to extract the information of the clustering. We aim to verify the development of the $$alpha$$-cluster structure from observables. As a first application, it is argued how to extract the spatial information of the cluster structure of $$^{20}$$Ne through the cross section of $$^{16}$$O($$^6$$Li,$$d$$)$$^{20}$$Ne. For the analysis of the transfer reaction, we work with the coupled-channels Born approximation (CCBA) approach, in which the breakup effects of $$^6$$Li are taken into account by means of the continuum-discretized coupled-channels method (CDCC). The microscopic cluster model (MCM) with the generator coordinate method (GCM) is adopted to calculate the $$alpha$$-$$^{16}$$O wave function. We show that our calculation gives a significant improvement of the prediction on the transfer cross section to be consistent with experimental data. It is found that the surface region of the cluster wave function is sensitive to the cross section.

論文

Probing surface distributions of $$alpha$$ clusters in $$^{20}$$Ne via $$alpha$$-transfer reaction

福井 徳朗; 谷口 億宇*; 須原 唯広*; 延与 佳子*; 緒方 一介*

Physical Review C, 93(3), p.034606_1 - 034606_9, 2016/03

AA2015-0612.pdf:0.54MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.93.034606
 被引用回数：16 パーセンタイル：72.44(Physics, Nuclear)

Direct evidence of the $$alpha$$-cluster development has not been obtained yet although it was carried out a number of experimental studies attempting to extract the information of the clustering. We aim to verify the development of the $$alpha$$-cluster structure from observables. As a first application, it is argued how to extract the spatial information of the cluster structure of $$^{20}$$Ne through the cross section of $$^{16}$$O($$^6$$Li,$$d$$)$$^{20}$$Ne. For the analysis of the transfer reaction, we work with the coupled-channels Born approximation (CCBA) approach, in which the breakup effects of $$^6$$Li are taken into account by means of the continuum-discretized coupled-channels method (CDCC). The microscopic cluster model (MCM) with the generator coordinate method (GCM) is adopted to calculate the $$alpha$$-$$^{16}$$O wave function. We show that our calculation gives a significant improvement of the prediction on the transfer cross section to be consistent with experimental data. It is found that the surface region of the cluster wave function is sensitive to the cross section.

論文

High-resolution photoemission study of the hybridization gap in the Kondo semiconductor CeRhAs

島田 賢也*; 東口 光晴*; 有田 将司*; 生天目 博文*; 谷口 雅樹*; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 藤森 淳; 高田 恭孝*; Shin, S.*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.e57 - e58, 2007/03

近藤半導体CeRhAs及び半金属CeRhSbの電子状態を、40-5948eVの放射光を利用した光電子分光により調べた。光励起断面積のエネルギー依存性に基づき、これらの物質のp-d-f状態を明らかにした。

口頭

$$alpha$$移行反応を用いた$$alpha$$クラスター分布の探査

福井 徳朗; 谷口 億宇*; 須原 唯広*; 延与 佳子*; 緒方 一介*

no journal, , 

クラスター現象は核図表の広い領域に渡って発現すると期待されており、不安定核やsd殻領域の核もクラスター構造を持つことが予言されている。しかしながら、構成粒子へ崩壊する共鳴状態を除いては、クラスター構造を証明する実験はこれまで存在してない。したがって、観測量を用いてクラスター構造を実証する手法の確立が強く求められている。本研究では、安定核における典型的な$$alpha$$クラスター核とされる$$^{20}$$Neに注目する。そして、$$^{20}$$Neの核表面における$$alpha$$粒子の存在確率を、$$alpha$$移行反応$$^{16}$$O($$^{6}$$Li,$$d$$)$$^{20}$$Neの解析から決定することを目標とする。上記移行反応は、連続状態離散化チャネル結合法(CDCC)によって$$^{6}$$Liの分解状態を考慮した、チャネル結合Born近似(CCBA)により記述する。$$^{20}$$Neと$$alpha$$-$$^{16}$$O配位の重なり関数の計算には微視的クラスター模型を採用する。移行断面積の角度分布から、上述の、核表面における$$alpha$$粒子の存在確率を決定可能であることを報告する。この存在確率は、これまでクラスター構造の指標とされてきた分光学的因子とも漸近規格化定数(ANC)とも異なる物理量である。前者は重なり関数の全領域に渡る積分量として、後者は重なり関数の漸近領域の振幅として、それぞれ定義される。本研究で提案する手法は汎用的であり、不安定核やsd核のクラスター構造を実証するためにも非常に有用であると期待される。

口頭

Description of transfer reactions with coupled-channels Born approximation

福井 徳朗; 延与 佳子*; 菊地 右馬*; 松本 琢磨*; 緒方 一介*; 須原 唯広*; 谷口 億宇*; 八尋 正信*

no journal, , 

First, we show that, for the coupled-channels Born approximation (CCBA) analysis of the $$^{8}{rm B}(d,n)^{9}{rm C}$$ reaction, it is essentially important to consider the transfer process from (to) the breakup state of $$d$$ ($$^{9}{rm C}$$). These transfer process called the breakup transfer is never taken into account in the distorted-wave Born approximation (DWBA). Next, the importance of the CCBA model is given for the description of the $$alpha$$-transfer reaction$$^{16}{rm O}(^{6}{rm Li},d)^{20}{rm Ne}$$, of which, so far the DWBA has been failed to produce the cross section to be consistent with measured one. Our calculation greatly improves coincidence of the calculation with the data and enables us to discuss the surface distribution of the $$alpha$$-cluster structure of $$^{20}{rm Ne}$$. Finally, how to describe transfer reaction to continuum state, such as $$alpha(d,p)^{5}{rm He}$$, is presented. It is known that the integration in the transition matrix ($$T$$ matrix) of such reaction does not converge. To avoid this problem, the prior form of the $$T$$ matrix, for which the CCBA model is required to calculate the approximately exact wave function of the final channel, is employed.

口頭

AMD波動関数を用いたアルファノックアウト反応の分析

吉田 数貴; 谷口 億宇*; 千葉 陽平*; 木村 真明*; 延与 佳子*; 緒方 一介*

no journal, , 

本講演では、アルファノックアウト反応断面積によるクラスター状態の探索について発表する。特に$$^{20}$$Ne, $$^{48}$$Tiを対象とし、それらのクラスター構造は反対称化分子動力学法(AMD)を用い、微視的に記述する。また、ノックアウト反応理論としては歪曲波インパルス近似を用い、既存の実験データとの比較を行う。

口頭

Investigation of factors controlling dissolved $$^{137}$$Cs concentrations in Japanese rivers

辻 英樹*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; Lee, S*; 信濃 卓郎*; et al.

no journal, , 

河川を流下する懸濁態及び溶存態放射性セシウム($$^{137}$$Cs)の挙動を予測するためには、溶存態$$^{137}$$Cs濃度に影響を及ぼす可能性がある土質及び土地利用を考慮する必要がある。本研究では、日本の河川における溶存態$$^{137}$$Cs濃度の制御要因を明らかにするため、2017年8-9月の平水時に採取した67河川の溶存態$$^{137}$$Cs濃度を測定し、土質及び土地利用との関係について考察した。

口頭

東日本における河川水中の溶存態$$^{137}$$Cs濃度の形成要因

辻 英樹*; 石井 弓美子*; 林 誠二*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; et al.

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故以後、環境省では東日本602地点の公共用水域(河川・湖沼・沿岸)を対象に水中放射性Cs濃度のモニタリングを行ってきた。しかし事故直後を除き、近年ではほとんどの対象地点で$$^{137}$$Cs濃度は「不検出」と報告されていることから、今後定量下限値とともに測定地点数や頻度を見直すことで、中長期的な環境放射能汚染の予測・評価のための環境モニタリングへとシフトする必要がある。水中放射性Csの中でも、特に溶存態Csは生物へ移行しやすいため、新たなモニタリングのあり方の一案として、溶存態の放射性Csを測定対象とし、その濃度が今後も十分低いレベルで推移すると予測される地点を対象外とすることが考えられる。しかし今後の溶存態放射性Cs濃度を予測するための科学的知見が現状十分ではないことから、本研究では東日本における河川水中の溶存態$$^{137}$$Cs濃度の形成要因を検討した。

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