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論文

In-beam $$gamma$$-ray spectroscopy of $$^{248,250,252}$$Cf by neutron-transfer reactions using a Cf target

高橋 竜太; 石井 哲朗; 浅井 雅人; 長江 大輔*; 牧井 宏之; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; et al.

Physical Review C, 81(5), p.057303_1 - 057303_4, 2010/05

 被引用回数:11 パーセンタイル:36.37(Physics, Nuclear)

放射能の強いCf標的と$$^{18}$$Oビームによる中性子移行反応を用いてインビーム$$gamma$$線分光を行い、$$^{248,250,252}$$Cfの基底バンドをそれぞれ10$$^{+}$$, 12$$^{+}$$, 10$$^{+}$$まで新たに確立した。$$^{248,250,252}$$Cfからの$$gamma$$線は、Si$$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて、散乱粒子である$$^{16-19}$$Oの質量数とエネルギーを識別しながら測定した。本実験はCf標的を用いた最初のインビーム$$gamma$$線分光である。

論文

Observation of high-$$j$$ quasiparticle states in $$^{249}$$Cm by in-beam $$gamma$$-ray spectroscopy using heavy-ion transfer reactions

石井 哲朗; 牧井 宏之*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 重松 宗一郎*; 金子 順一*; 静間 俊行; et al.

Physical Review C, 78(5), p.054309_1 - 054309_11, 2008/11

 被引用回数:14 パーセンタイル:31.56(Physics, Nuclear)

We have measured deexcitation $$gamma$$ rays in $$^{249}$$Cm populated by one-neutron stripping reactions with a $$^{248}$$Cm target and a 162 MeV $$^{16}$$O, a 162 MeV $$^{18}$$O, and a 120 MeV $$^{13}$$C beams. $$gamma$$ rays in $$^{249}$$Cm were identified by measuring kinetic energies of outgoing particles using Si $$Delta E$$-$$E$$ detectors. It was demonstrated that high-$$j$$ orbitals were selectively populated in the ($$^{16}$$O,$$^{15}$$O) reaction having a large negative $$Q$$ value. We have observed eight quasi-particle states above the deformed shell gap of $$N=152$$. The 1/2$$^{+}$$[620], 1/2$$^{-}$$[750], and 7/2$$^{+}$$[613] bands were extended up to 19/2$$^{+}$$, 19/2$$^{-}$$, and 13/2$$^{+}$$ states, respectively. We have established the 9/2 9/2$$^{+}$$[615] state at 526 keV, the 9/2 9/2$$^{+}$$[604] state with a short life of $$T_{1/2}ll 2$$ ps at 1030 keV, and the 11/2 11/2$$^{-}$$[725] state with $$T_{1/2}=19(1)$$ ns at 375 keV. Furthermore, the 17/2 1/2$$^{+}$$[880] state, having a large component of the $$k_{17/2}$$ spherical single-particle state, has been identified at 1505 keV. We discuss the properties of those quasi-particle states in the framework of a deformed shell model.

論文

In-beam $$gamma$$-ray spectroscopy of neutron-rich nuclei in the uranium region through the heavy-ion transfer reaction

石井 哲朗; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 小浦 寛之; 重松 宗一郎*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; et al.

Nuclear Physics A, 805(1-4), p.257 - 259, 2008/06

中性子過剰核$$^{236}$$Th, $$^{240,242}$$U, $$^{246}$$Pu, $$^{250}$$Cmの脱励起$$gamma$$線を初めて測定し、それぞれ10$$^{+}$$, 12$$^{+}$$, 8$$^{+}$$, 12$$^{+}$$, 12$$^{+}$$状態までの回転バンドを確立した。さらに$$^{240}$$Uでは、9$$^{-}$$状態までの八重極振動バンドを観測した。これらの原子核は、$$^{rm{nat}}$$U, $$^{244}$$Pu, $$^{248}$$Cm標的と$$^{18}$$Oビームとの($$^{18}$$O, $$^{16}$$O)及び($$^{18}$$O, $$^{20}$$Ne)2核子移行反応により生成した。Si$$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて散乱粒子$$^{16}$$O及び$$^{20}$$Neの運動エネルギーを選択することにより、残留核の$$gamma$$線を同定した。回転バンドの慣性能率及び中性子軌道のエネルギー準位の系統性より、中性子数152の変形閉殻が、陽子数96以上では存在するが陽子数94のPuでは消失することを明らかにした。また第1励起エネルギーの中性子数依存性より、中性子数164が球形閉殻になる可能性を示唆した。

論文

Z dependence of the $$N = 152$$ deformed shell gap; In-beam $$gamma$$-ray spectroscopy of neutron-rich $$^{245, 246}$$Pu

牧井 宏之; 石井 哲朗; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 金子 順一*; 當銘 勇人*; 市川 進一; et al.

Physical Review C, 76(6), p.061301_1 - 061301_5, 2007/12

 被引用回数:26 パーセンタイル:15.16(Physics, Nuclear)

$$^{244}$$Pu標的と162MeVの$$^{18}$$Oビームによる($$^{18}$$O, $$^{16}$$O), ($$^{18}$$O, $$^{17}$$O)中性子移行反応を用いたインビーム$$gamma$$線分光により、$$^{246}$$Pu$$_{152}$$$$^{245}$$Pu$$_{151}$$の脱励起$$gamma$$線の測定に初めて成功した。$$^{246}$$Pu$$_{152}$$については基底状態バンドをスピン12まで確立し、慣性能率の系統性から中性子数$$N = 152$$の変形閉殻が$$_{94}$$Pu同位体では消滅していることを見いだした。$$^{245}$$Pu$$_{151}$$の脱励起$$gamma$$線の測定により$$N = 152$$を挟む中性子軌道のエネルギー差が小さくなっていることを確認した。この結果からも$$_{94}$$Pu同位体で$$N = 152$$の変形閉殻が消滅していることを裏付けた。

論文

In-beam $$gamma$$-ray study of the neutron-rich nuclei of $$^{240}$$U, $$^{246}$$Pu, and $$^{250}$$Cm produced by the ($$^{18}$$O, $$^{16}$$O) reaction

石井 哲朗; 重松 宗一郎*; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; 金子 順一*; et al.

Physics of Atomic Nuclei, 70(8), p.1457 - 1461, 2007/08

 被引用回数:9 パーセンタイル:40.43(Physics, Nuclear)

中性子過剰核$$^{240}$$U, $$^{246}$$Pu, $$^{250}$$Cmの励起準位構造をインビーム$$gamma$$線分光法により研究した。これらの原子核は、原子力機構・東海タンデム加速器施設において、$$^{238}$$U, $$^{244}$$Pu, $$^{248}$$Cm($$^{18}$$O, $$^{16}$$O) 2中性子移行反応により生成した。Si $$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて散乱粒子$$^{16}$$Oを識別し、さらに$$^{16}$$Oの運動エネルギーを選択することにより、残留核$$^{240}$$U, $$^{246}$$Pu, $$^{250}$$Cmの脱励起$$gamma$$線を同定した。$$gamma$$線測定の結果より、これらの原子核の基底回転バンドを12$$^{+}$$ 状態まで確立した。回転バンドの慣性能率より、中性子数152の変形閉殻が陽子数96のCmまでは存在し、陽子数94のPuでは消失することを明らかにした。

論文

Ground-state bands of neutron-rich $$^{236}$$Th and $$^{242}$$U nuclei and implication of spherical shell closure at $$N=164$$

石井 哲朗; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 小浦 寛之; 重松 宗一郎*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 金子 順一*; et al.

Physical Review C, 76(1), p.011303_1 - 011303_5, 2007/07

 被引用回数:13 パーセンタイル:31.05(Physics, Nuclear)

$$^{238}$$U, $$^{244}$$Pu標的と($$^{18}$$O, $$^{20}$$Ne)2陽子ピックアップ反応を利用したインビーム$$gamma$$線分光により、中性子過剰核$$^{236}$$Th, $$^{242}$$Uの基底状態バンドをそれぞれ10$$^+$$, 8$$^+$$状態まで確立した。$$^{236}$$Th, $$^{242}$$Uの脱励起$$gamma$$線は、Si $$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて$$^{20}$$Neの運動エネルギーを選択することにより同定した。U, Puの第1励起準位のエネルギーはN=146付近で極小値をとることが明らかになり、このことより、Z=92領域ではN=164で球形閉殻になる可能性を指摘した。さらにKoura-Yamada単一粒子ポテンシャルを用いた計算により、$$^{256}$$U原子核では、N=164に1.8MeVのエネルギーギャップが存在することを示した。

論文

Ground-state band of the neutron-rich transuranium nucleus $$^{250}$$Cm$$_{154}$$

石井 哲朗; 重松 宗一郎; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; 金子 順一*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(4), p.043201_1 - 043201_4, 2006/04

 被引用回数:19 パーセンタイル:29.31(Physics, Multidisciplinary)

$$^{248}$$Cm標的と162MeVの$$^{18}$$Oビームによる2中性子移行反応を利用したインビーム$$gamma$$線分光により、中性子過剰の超ウラン元素$$^{250}$$Cmの基底状態バンドをスピン12まで確立した。$$^{250}$$Cmの脱励起$$gamma$$線は、Si $$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて$$^{16}$$O粒子の運動エネルギーを選択することにより同定した。$$^{250}$$Cm$$_{154}$$の慣性能率は、$$^{248}$$Cm$$_{152}$$の慣性能率よりもかなり小さいことが明らかになった。この結果は、Cmにおいて$$N=152$$が変形閉殻構造を有することを支持している。

論文

In-beam $$gamma$$-ray spectroscopy of $$^{240}$$U using the ($$^{18}$$O,$$^{16}$$O) reaction

石井 哲朗; 重松 宗一郎; 浅井 雅人; 牧嶋 章泰*; 松田 誠; 金子 順一*; Hossain, I.*; 市川 進一; 河野 俊之*; 小川 雅生*

Physical Review C, 72(2), p.021301_1 - 021301_5, 2005/08

 被引用回数:19 パーセンタイル:22.25(Physics, Nuclear)

200MeVの$$^{18}$$Oビームと$$^{238}$$U標的による2核子移行反応により、中性子過剰核である$$^{240}$$Uの脱励起$$gamma$$線を測定した。Si $$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて$$^{16}$$O粒子と同時計測することにより、$$^{240}$$Uの$$gamma$$線であることを同定した。$$^{16}$$O粒子の運動エネルギーの値を使い、$$^{240}$$Uの励起エネルギーを中性子分離エネルギー以下に限定した。$$^{240}$$Uにおいて、12$$^{+}$$状態までの基底バンドと9$$^{-}$$状態までの$$K^{pi}=0^{-}$$の8重極バンドを確立した。$$^{240}$$Uの8重極バンドヘッドは、$$^{236,238}$$Uのものよりも100keVほど高いエネルギーに位置する。このことは、U原子核の8重極相関が、中性子数144から146の領域で第2の極大値を持つことを示唆している。

論文

Nanosecond isomers in neutron-rich N$$approx$$19 nuclei

浅井 雅人; 石井 哲朗; 牧嶋 章泰*; 小川 雅生*; 松田 誠

Fission and Properties of Neutron-Rich Nuclei; Proceedings of 3rd International Conference, p.295 - 297, 2003/10

重イオン深部非弾性散乱により中性子数20近傍の中性子過剰核を合成し、ナノ秒の寿命を持つ核異性体を探索した。$$gamma$$線の角度分布と寿命測定から$$^{32,33}$$Si, $$^{34}$$Pの核異性体のスピン・パリティを明らかにし、中性子が$$f_{7/2}$$軌道へ励起した状態であることを明らかにした。

論文

Gamma-ray spectroscopy of the neutron-rich Ni region through heavy-ion deep-inelastic collisions

石井 哲朗; 浅井 雅人; 牧嶋 章泰*; Hossain, I.*; Kleinheinz, P.*; 小川 雅生*; 松田 誠; 市川 進一

European Physical Journal A, 13(1-2), p.15 - 19, 2002/01

$$gamma$$線分光により中性子過剰Ni領域核を研究した。重イオン深部非弾性散乱により生成された半減期1ナノ秒以上のアイソマーから放出される$$gamma$$線を「アイソマースコープ」で測定した。二重閉殻Ni-68とその隣接核Cu-69の核構造を殻模型に基づいて考察する。さらに、中性子過剰Ni領域核の将来計画についても議論する。

論文

Nano-second isomers in neutron-rich Ni region produced by deep-inelastic collisions

石井 哲朗; 浅井 雅人; 松田 誠; 市川 進一; 牧嶋 章泰*; Hossain, I.*; Kleinheinz, P.*; 小川 雅生*

Acta Physica Polonica B, 32(3), p.739 - 746, 2001/03

原研タンデムブースター加速器で、重イオン深部非弾性散乱により中性子過剰のNi領域の原子核を生成し、核分光の手法を用いて核構造を研究した。われわれの開発した測定器「isomer-scope」を使用することにより、ナノ秒以上のアイソマー状態から放出される$$gamma$$線を非常に感度よく測定することに成功し、$$^{64}$$Co,$$^{68}$$Ni,$$^{67,69,71}$$Cuなどに新アイソマーを発見した。二重閉殻$$^{68}$$Niでは四重極遷移に対する有効電荷を導出し、芯の偏極度を評価した。また、その隣接核の$$^{69,71}$$Cuでは、$$^{68}$$Niなどのエネルギー準位を核子-核子残留相互作用として用いることにより、殻模型計算が実験値を非常に精度よく再現することを示した。$$^{67}$$Cuでは強度の大きなE3遷移を観測し、集団運動の八重極振動と芯の外の陽子が強く結合している可能性を示した。

論文

Nanosecond isomers in neutro-rich $$^{67}$$Cu and $$^{64}$$Co and a fast ${it E3}$ transition in $$^{67}$$Cu

浅井 雅人; 石井 哲朗; 牧嶋 章泰*; Hossain, I.*; 小川 雅生*; 市川 進一

Physical Review C, 62(5), p.054313_1 - 054313_7, 2000/11

 被引用回数:18 パーセンタイル:30.28(Physics, Nuclear)

重イオン深部非弾性散乱を用いたインビーム$$gamma$$線核分光により、中性子過剰核$$^{67}$$Cu,$$^{64}$$Coの励起準位に数ナノ秒の半減期を持つアイソマーを同定し、励起準位の構造を明らかにした。$$^{67}$$Cuアイソマーは抑制されたM1遷移であり、その陽子中性子配位を明らかにした。また単一粒子準位間に強いE3遷移が観測され、$$^{67}$$Cuでは強い粒子-振動結合が現れていることがわかった。$$^{64}$$Coではアイソマーの寿命や$$gamma$$線分岐比から、励起準位の陽子中性子配位を明らかにした。

論文

Core-excited states in the doubly magic $$^{68}$$Ni and its neighbor $$^{69}$$Cu

石井 哲朗; 浅井 雅人*; 牧嶋 章泰*; Hossain, I.*; 小川 雅生*; 長谷川 純*; 松田 誠*; 市川 進一

AIP Conference Proceedings 495, p.67 - 70, 1999/12

深部非弾性散乱$$^{70}$$Zn(8MeV/A)+$$^{198}$$Ptを用いて、$$^{68}$$Niに半減期23(1)nsの8$$^{+}$$アイソマーを発見した。これにより、g$$_{9/2}$$軌道の中性子に対する有効電荷1.5(1)eが得られた。$$^{69}$$Cuでは19/2$$^{-}$$アイソマー(半減期22(1)ns)を発見し、自由パラメーターを用いない殻模型計算により、その状態が$$pi$$p$$_{3/2}$$$$nu$$g$$_{9/22}$$$$nu$$p$$_{1/2-2}$$であることを明らかにした。さらに陽子の2p-1h励起は、$$^{69}$$Cuに大きな集団性をもたせることを示した。

論文

The ($$nu$$g$$_{9/22}$$$$pi$$p$$_{3/2}$$)$$_{19/2}$$- isomer in $$^{71}$$Cu and the prediction of its $$E2$$ decay from the shell model

石井 哲朗; 浅井 雅人*; Hossain, I.*; P.Kleinheinz*; 小川 雅生*; 牧嶋 章泰*; 市川 進一; 伊東 幹彦*; 石井 三彦*; J.Blomqvist*

Physical Review Letters, 81(19), p.4100 - 4103, 1998/11

 被引用回数:40 パーセンタイル:16.53(Physics, Multidisciplinary)

重イオン深部非弾性散乱$$^{76}$$Ge(8MeV/u)+$$^{198}$$Ptにより、二重閉殻$$^{68}$$Niに3核子が加わった原子核$$^{71}$$Cuに、半減期0.25(3)$$mu$$sのアイソマーを発見した。このアイソマーは4本の$$E2$$遷移により基底状態に遷移し、通常の3核子型アイソマーとは異なった崩壊様式をする。二本の残留相互作用を$$^{70}$$Cu及び$$^{70}$$Niのエネルギー準位の実験値を採用することにより、自由パラメーターを用いない殻模型の計算を行った。この計算は、新しく発見した$$^{71}$$Cuのエネルギー準位を極めて精度よく予言し、これらの準位が$$nu$$g$$_{9/22}$$$$pi$$p$$_{3/2}$$の配位を持つことを明らかにした。

論文

Isomer-scope: A new instrument for in-beam $$gamma$$-ray spectroscopy through deep inelastic collisions

石井 哲朗; 伊東 幹彦*; 石井 三彦; 牧嶋 章泰*; Hossain, I.*; 早川 岳人*; 河野 俊之*; 小川 雅生*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 395(2), p.210 - 216, 1997/00

 被引用回数:38 パーセンタイル:7.16(Instruments & Instrumentation)

重イオン深部非弾性散乱により生じたアイソマーを観測するための新測定器Isomer-scopeを開発した。Isomer-scopeは、Sc検出器と$$gamma$$線遮蔽、Ge検出器より構成される。Sc検出器は、ビーム様分裂片を受けとめ、そのエネルギーと時間の信号を出す。$$gamma$$線遮蔽はターゲットで放出される$$gamma$$線を遮蔽する。これにより、Isomer-scopeはビーム様分裂片のアイソマーからの$$gamma$$線を高感度で測定することができる。この測定器を用い、$$^{76}$$Ge(635MeV)+$$^{198}$$Pt反応により$$^{69}$$Cuに新しいアイソマーを発見した。新アイソマーは2741keVの励起エネルギーを持ち、半減期0.36(3)$$mu$$sで190-680-1871及び73-786-471-1711の$$gamma$$線カスケードで崩壊する。

論文

Magnetic properties of $$^{105-108}$$Sn:Experiments and calculations

石井 三彦; 石井 哲朗; 牧嶋 章泰*; 小川 雅生*; 百木 悟郎*; 小川 健吾*

5th Int. Spring Seminar on Nuclear Physics,New Perspectives in Nuclear Structure, 0, p.159 - 168, 1995/00

$$^{105-108}$$Snで測定したB(M1)とg因子をもとに、殻模型計算で用いるモデル・ハミルトニアンと配位空間の決定を試みた。その結果$$^{168}$$Sn以下の軽いアイソトープの励起エネルギー・スペクトルと磁気的性質を再現することに成功した。重イオン加速器が利用できるようになったことと計算機の進歩により、このような試みが初めて成功した。

論文

Nuclear isomerism in $$^{100}$$Sn neighbors

石井 三彦; 石井 哲朗; 牧嶋 章泰*; 小川 雅生*; 百木 悟郎*; 小川 健吾*

Phys. Scr., T56, p.89 - 93, 1995/00

 被引用回数:9 パーセンタイル:43.17(Physics, Multidisciplinary)

$$^{105-108}$$Sn、$$^{103-107}$$In、$$^{109}$$Snにおいて観測されたB(M1)、B(E2)、B(E1)の値から関係する励起状態の主要な配位を決定した。これらを基に殻模型計算で得られた波動凾数と比較した。波動凾数は実験から推定された配位が正しいことを示しているが、定量的にB(M1)を与える程の精度には達していない。B(E2)については芯核$$^{100}$$Snの励起を無視しているために殆ど無力である。

論文

Subnanosecond isomers in $$^{105,107}$$Sn

小川 雅生*; 土田 英夫*; 牧嶋 章泰*; 石井 哲朗; 石井 三彦; 百木 悟郎*; 小川 健吾*

Phys. Scr., T56(0), p.289 - 291, 1995/00

$$^{105,107}$$Snの17/2$$^{+}$$および7/2$$^{+}$$状態がアイソマーであることが判明した。反跳核から放出される$$gamma$$線のドプラー変位からこれらの寿命を測定し、主要な配位を決定した。また殻模型計算と比較することによりB(M1)が波動凾数の計算精度を検証するための良い目安となることが判った。

論文

Subnanosecond isomers in $$^{105,107}$$Sn

小川 雅生*; 土田 英夫*; 牧嶋 章泰*; 石井 哲朗; 石井 三彦; 百木 悟郎*; 小川 健吾*

Phys. Scr., T56, p.289 - 291, 1995/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:82.9(Physics, Multidisciplinary)

$$^{105,107}$$Snの7/2$$^{+}$$及び17/2$$^{+}$$準位の寿命を反跳距離法で測定した。7/2$$^{+}$$$$rightarrow$$5/2$$^{+}$$のM1遷移は、$$nu$$g$$_{7/2}$$$$rightarrow$$$$nu$$d$$_{5/2}$$のl禁止遷移で約100倍抑制されていることが明らかとなった。また換算遷移確率B(M1,17/2$$^{+}$$$$rightarrow$$15/2$$^{+}$$)の値より、17/2$$^{+}$$,15/2$$_{1+}$$,15/2$$_{2+}$$の配位を導出した。

論文

Nuclear structure of$$^{109}$$Sb

石井 哲朗; 牧嶋 章泰*; 柴田 理尋; 小川 雅生*; 石井 三彦

Physical Review C, 49(6), p.2982 - 2989, 1994/06

 被引用回数:12 パーセンタイル:37.04(Physics, Nuclear)

$$^{109}$$Sbの高スピン状態を重イオン核反応$$^{54}$$Fe($$^{58}$$Ni,3p)を用いて研究した。$$gamma$$線の角度分布及び直線偏光度の測定により励起状態のスピン-パリティを決定した。陽子軌道$$pi$$d$$_{5/2}$$,$$pi$$g$$_{7/2}$$,$$pi$$h$$_{11/2}$$基にした単一粒子状態のバンドを同定した。さらに、強い$$Delta$$I=1遷移をもつ集団的なバンドを2本発見した。

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