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口頭

レーザー共鳴イオン化を用いたキセノン中ラドン除去の検討

岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 伊藤 主税

no journal, , 

キセノンを用いた暗黒物質探索実験では、バックグラウンドをいかに低く抑えられるかが重要である。特に、ラドン($$^{222}$$Rn)は光電子増倍管等の検出器に含まれるウラン系列の放射性不純物から定常的に放出されるため、キセノンを循環させながら連続的に除去する必要がある。活性炭等によるラドン吸着は可能であるが、キセノン自体も吸着されるという問題点がある。そこで、パルスレーザーを用いてラドンのみを選択的に共鳴イオン化し、静電場により除去する手法を検討している。レーザー共鳴イオン化は、元素に固有のエネルギー準位間に相当する波長のレーザーを照射することで当該元素のみをイオン化し、他元素には感度を持たない特徴を有する。ラドンに適用する場合、効率を考えて基底状態からの共鳴励起に波長178.6nmもしくは145.2nm等の真空紫外(VUV)光が必要となる。発表では、クリプトン(Kr)ガスセルを用いた共鳴四波混合によるVUV光の生成、及び波長178.6nmについては固体の非線形結晶を用いた波長変換の可能性について説明する。

口頭

アンチモン同位体の殻構造変化

宇都野 穣; 清水 則孝*; 本間 道雄*; 水崎 高浩*; 大塚 孝治*

no journal, , 

陽子数51を持つアンチモン同位体は、魔法数であるスズに陽子が一個付加されているため、近似的に一粒子的性質を持つと考えられ、一粒子エネルギーを実験的に得る重要な手がかりを与える。しかしながら、これまでの核子移行反応実験からは、分光学的因子が1に近い(一粒子的であることを意味する)というデータと、0.5程度しかないという矛盾した結果があり、その一粒子的性質についてあまりよくわかっていなかった。この研究では、殻模型計算によって非一粒子的自由度も取り入れ、アンチモン同位体の殻構造の変化とそのメカニズムについて研究した。その結果、低励起状態の分光学的因子は0.6程度と必ずしも完全な一粒子的状態とは言えないものの、一粒子エネルギーの影響を強く受けることがわかった。また、その準位変化は、他の質量領域で用いられてきた有効相互作用によって統一的に理解できることがわかった。

口頭

陽子過剰原子核の核分裂

西尾 勝久; Andreyev, A. N.*; Elseviers, J.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Bree, N.*; Cocolios, T. E.*; Comas, V. F.*; et al.

no journal, , 

陽子過剰な原子核$$^{180}$$Hgの低励起エネルギー核分裂を測定した。CERN-ISOLDEにおいて$$^{180}$$Tlをアイソトープ分離し、このベータ崩壊によって娘核$$^{180}$$Hgを励起さることで、この核分裂を観測した(ベータ崩壊遅延核分裂)。核分裂特性を調べたところ、中性子数50の閉殻を有する$$^{90}$$Zr原子核は生成されず、質量数80と100に収率の最大を有する非対称な核分裂を示した。また、原子力機構タンデム加速器において、陽子過剰原子核のインビーム核分裂実験を行った。この結果、ウランなど従来の核分裂と異なり、励起エネルギーが増加しても質量非対称度が変化しないことがわかった。

口頭

高融点元素の核荷電半径測定のためのレーザーアブレーション共鳴分光法の開発

飯村 秀紀; 大場 正規; 小泉 光生; 宮部 昌文; 若井田 育夫

no journal, , 

原子スペクトルの同位体シフトを測定することにより、同位体間の原子核荷電半径の変化量が得られる。これまで困難であった高融点元素の同位体シフトを測定するため、レーザーアブレーションを利用する分光手法を開発している。安定同位体の試料をアブレーションで原子化する実験を行い、同位体シフトが測定された。この手法を放射性同位体のオンライン測定に発展させるため、タンデム加速器に設置したガスセルの試験を行った。タンデム加速器で加速したタングステン安定同位体のイオンビームをガスセルに入射し、ガス中で捕獲されたタングステン原子に波長可変レーザーを照射した。その結果、共鳴蛍光が観測され、高融点元素の放射性同位体の同位体シフトの測定に向けて最初のステップが達成された。

口頭

$$^{261}$$Dbの陽子軌道配位

浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 望; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; 宮下 直; 大江 一弘; 金谷 佑亮*; 石井 哲朗; 永目 諭一郎; et al.

no journal, , 

105番元素$$^{261}$$Dbの$$alpha$$-$$gamma$$核分光実験を行い、$$^{261}$$Dbの基底状態の陽子軌道配位に関する実験的な情報を初めて取得した。$$alpha$$崩壊の後に放出される$$gamma$$線やX線の観測結果から、$$^{261}$$Dbの$$alpha$$崩壊は、娘核$$^{257}$$Lrの7/2$$^{-}$$[514]基底状態あるいは1/2$$^{-}$$[521]核異性体準位へ直接遷移していると考えられ、9/2$$^{+}$$[624]励起状態へは遷移していないことが明らかになった。このことは、$$^{261}$$Dbの基底状態の陽子軌道配位が理論的に予想されている9/2$$^{+}$$[624]ではなく、7/2$$^{-}$$[514]あるいは1/2$$^{-}$$[521]であることを示唆している。

口頭

中性子星クラスト物質における構造と力学的性質

岡本 稔; 丸山 敏毅; 矢花 一浩*; 巽 敏隆*

no journal, , 

中性子星クラスト物質に対応するベータ平衡原子核物質に対して幾何学的対称性を課さない計算を行い、その構造と性質について調べた。その結果、球状と棒状の非一様構造が出現した。球状原子核物質において従来の研究結果と異なる点も現れた。すなわち球状の原子核パスタの結晶構造についてはこれまで体心立方格子になるとされていたが、これは特定のサイズの原子核を考えた場合で、今回のようにすべて自己無撞着に計算すると面心立方格子がエネルギー的に有利になることがわかった。また、今回得られた3次元データを元に、中性子星クラスト物質のせん断応力係数のテスト計算を行った。その結果、従来のものよりも10%以上小さいものになった。これは、従来の研究には含まれていないクーロン遮蔽が大きく影響していると考えられる。

口頭

ニュートリノを含む非一様原子核物質

丸山 敏毅; 安武 伸俊*; 巽 敏隆*

no journal, , 

相対論的平均場とトーマス-フェルミ近似を用いて、ニュートリノがトラップされた原子核物質の非一様構造と物質の性質を調べた。ニュートリノを含まないわれわれの以前の研究では、球形核のみが見られたが、今回レプトン含有率を固定した計算を行ったところ、ニュートリノの圧力を下げるように陽子含有率が上昇し、陽子-中性子の強い引力がもたらすクラスター生成により、非一様なパスタ構造の出現が促進されることがわかった。このように陽子含有率の上昇を通して原子核物質の構造と状態方程式に影響するものの、ニュートリノの存在そのものは物質の密度分布に直接的には影響を与えないことがわかった。

口頭

$$d(pi^+,K^+)$$反応を用いた$$K^-pp$$束縛状態の探索

市川 裕大; 今井 憲一

no journal, , 

2012年6月にJ-PARC K1.8 Beam lineにおいて、J-PARC E27実験のpilot実験のデータ取得を行った。J-PARC E27実験とは重水素標的における$$(pi^+,K^+)$$反応を用いた、最も単純な$$K$$中間子原子核である$$K^-pp$$束縛状態の探索実験である。本実験では$${pi^+}$$中間子ビームの運動量をビームラインスペクトロメータで、散乱$$K$$$$^{+}$$の運動量を超伝導$$K$$中間子スペクトロメータ(SKS)で測定し、ミッシングマスを組むという手法を用いる。また、本反応では準自由過程のハイペロン生成のバックグランドが大きく$$K^-pp$$束縛状態の生成断面積が小さいと考えられているため、6台の飛程検出器郡からなるRCAを標的の周りに設置し$$K^-pp$$束縛状態の崩壊から生じる高運動量($$>$$250MeV/c)陽子を同時測定することでバックグラウンドを抑制する。6月に行ったpilot実験では7.6日間のphysics runを行った。このphysics runでは計3.3$$times$$10$$^{11}$$個の$${pi^+}$$中間子を標的に入射し、4.0$$times$$10$$^{5}$$の$$(pi^+,K^+)$$eventを得ることができた。

口頭

直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線による($$gamma$$,n)反応の中性子角度分布

早川 岳人; 堀川 賢*; 望月 孝晏*; 宮本 修治*; 天野 壮*; 井澤 靖和*; 今崎 一夫*; 千葉 敏*

no journal, , 

従来、エネルギー可変で、エネルギー幅が十分に狭く、かつほぼ100%の直線偏光が可能な$$gamma$$線源が存在しなかった。このような光は、直線偏光したレーザーと電子のコンプトン散乱によって生成可能である。対象となる原子核の中性子離別エネルギーより高いエネルギーを有するレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を原子核に放射すると、おもに($$gamma$$,n)反応で中性子が発生する。この中性子の角度分布を計測したところ、角度分布が存在した。

口頭

Violation of the brink hypothesis in $$^{142}$$Nd

Angell, C.; Hammond, S. L.*; Karwowski, H. J.*; Kelley, J. H.*; Krti$v{c}$ka, M.*; Kwan, E.*; Makinaga, A.*; Rusev, G.*

no journal, , 

The photoabsorption cross section and ground state branching ratio of $$^{142}$$Nd were measured using quasi-monoenergetic $$gamma$$-ray beams at several beam energies, using a $$(gamma,gamma')$$ and a $$(gamma,n)$$ reaction. Two peaks corresponding to the isovectorpygmy dipole resonance (PDR) were identified. The branching ratios were compared to statistical model calculations using the photoabsorption cross section as the radiative strength function. We found that the Brink hypothesis is violated. Extensions to the statistical model to explain the experimental data were attempted, and suggest a new radiative decay mode of the PDR.

口頭

ニュートリノ生成核種から得られる超新星ニュートリノ温度

早川 岳人

no journal, , 

超新星爆発では多量のニュートリノが発生する。このニュートリノは超新星爆発の爆発メカニズムに直結している。爆発の初期段階で形成された原始中性子星から発生したニュートリノは外層を通るときに、わずかにエネルギーを落とす。このエネルギーによって爆発が起きると考えられている。しかし、ニュートリノのエネルギースペクトルは不明であり、爆発メカニズムは未解明である。ニュートリノは原子核との核反応によって希少な核種を生成する。この希少な核種は、太陽組成や始原的隕石の組成に痕跡があり、これらのニュートリノ生成を研究することで、超新星爆発のニュートリノ温度を知ることができる。

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