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論文

Low-energy super Gamow-Teller (LeSGT) and anti-LeSGT transitions; Hindered "allowed $$beta$$ decay" of $$^{14}$$C as an anti-LeSGT transition

藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 藤田 浩彦*

European Physical Journal A, 56(5), p.138_1 - 138_8, 2020/05

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

$$^{14}$$Cは半減期が約5700年と極めて長いことが知られており、その性質は年代測定に利用されている。$$^{14}$$Cから$$^{14}$$Nへのベータ崩壊は、スピンパリティ差が$$1^+$$の許容遷移であるにも関わらず、$$log ft$$値が9を超え、遷移が極めて抑制されている。その核構造的起源を解き明かすため、$$^{14}$$Cを$$p$$殻の2空孔状態とした殻模型に基づいた議論を行った。非常に興味深いことに、2粒子状態の基底状態へのベータ崩壊行列要素は非常に大きく、2空孔状態の行列要素はゼロに近くなる。2粒子状態については、1番目の$$1^+$$へ強く遷移(LeSGTと呼ぶ)し、2番目の$$1^+$$へは弱く遷移(anti-LeSGTと呼ぶ)するが、2空孔状態についてはその逆で、1番目の$$1^+$$へは弱く、2番目の$$1^+$$へは強いという逆転関係があることがわかった。この粒子・空孔状態間の非対称性は、二体力の行列要素の符号によって理解されることがわかった。

論文

Experimental study of Gamow-Teller transitions via the high-energy-resolution $$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F reaction; Identification of the low-energy "super" -Gamow-Teller state

藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 吉田 賢市*; 足立 竜也*; Algora, A.*; Csatl$'o$s, M.*; Deaven, J. M.*; Estevez-Aguado, E.*; Guess, C. J.*; et al.

Physical Review C, 100(3), p.034618_1 - 034618_13, 2019/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:57.92(Physics, Nuclear)

大阪大学のリングサイクロトロンにて$$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F反応実験を行い、その荷電交換反応の断面積から、$$^{18}textrm{O}to^{18}textrm{F}$$のガモフテラー遷移分布$$B(textrm{GT})$$の励起エネルギー分布を測定した。その結果、$$^{18}$$Fの基底状態への$$B(textrm{GT})$$が3.1と非常に大きく、その他の励起状態への遷移強度は小さいことがわかった。この実験結果を大規模殻模型計算や乱雑位相近似計算と比較し、基底状態への強い遷移が理論計算によってよく説明されることがわかった。

論文

Excitation and decay of the isovector spin-flip giant monopole resonance via the $$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$) reaction at 410 MeV

Zegers, R. G. T.*; Abend, H.*; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Gal$`e$s, S.*; 原 圭吾*; et al.

Nuclear Physics A, 731, p.121 - 128, 2004/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:40.71(Physics, Nuclear)

$$^{208}$$Biのアイソベクトル型スピン反転巨大単極子共鳴が$$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$)反応を用いて励起され、そこから陽子崩壊が測定された。60$$pm$$5%の和則を尽す、単極子巨大共鳴が測定された。共鳴の中心エネルギーは37MeVであり、その中は14Mevであった。陽子崩壊分岐比は52$$pm$$12%であり、残留状態として$$^{207}$$Pbの深部空孔状態に陽子崩壊が起こっていることがわかった。

論文

Microscopic structure of the Gamow-Teller resonance in $$^{58}$$Cu

原 圭吾*; 足立 猛*; 秋宗 秀俊*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 伏見 賢一*; 原 かおる*; Harakeh, M. N.*; et al.

Physical Review C, 68(6), p.064612_1 - 064612_9, 2003/12

 被引用回数:11 パーセンタイル:39.62(Physics, Nuclear)

$$^{58}$$Cuのガモウ・テラー準位が$$^{58}$$Ni($$^3$$He,t+p)と$$^{58}$$Ni($$^3$$He,t+$$gamma$$)同時計測実験で研究された。アイソスピンT=1とT=2の1$$^+$$準位(E$$_x=$$6$$sim$$12MeV)が$$^{58}$$Ni($$^3$$He,t)反応で強く励起された。磁気スペクトロメーターを用いて測定されたトリトンと半導体検出器で測定した陽子崩壊との同時計測が行われた。この実験で、世界初の$$^{58}$$N($$^3$$He,t+$$gamma$$)実験が行われ、陽子崩壊と$$gamma$$線崩壊強度を用いてガモウ・テラー共鳴の微視構造が議論された。

論文

Excitation and decay of the Isovector giant monopole resonances via the $$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$) reaction at 410 MeV

Zegers, R. G. T.; Abend, H.*; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Gal$`e$s, S.*; 原 圭吾*; et al.

Physical Review Letters, 90(20), p.202501_1 - 202501_4, 2003/05

 被引用回数:46 パーセンタイル:14.74(Physics, Multidisciplinary)

410MeVでの$$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$)反応を用いてアイソベクトル型巨大単極子共鳴の励起と崩壊モードを研究した。$$^{208}$$Biのこの共鳴は60$$pm$$5%の和則を尽し、29MeV$$sim$$51MeVに存在することが初めてわかった。共鳴の中心エネルギーは37$$pm$$1MeVで、その幅は14$$pm$$3MeVと決定した。陽子崩壊の分岐比は52$$pm$$12%であった。

論文

Polarization transfer in the $$^{16}$$O($$p,p'$$) reaction at forward angles and structure of the spin-dipole resonances

川畑 貴裕*; 石川 貴嗣*; 伊藤 正俊*; 中村 正信*; 坂口 治隆*; 竹田 浩之*; 瀧 伴子*; 内田 誠*; 安田 裕介*; 與曽井 優*; et al.

Physical Review C, 65(6), p.064316_1 - 064316_12, 2002/06

 被引用回数:18 パーセンタイル:30.3(Physics, Nuclear)

392MeVでの$$^{16}$$O($$p,p'$$)反応における反応断面積と偏極観測量が散乱角0°から14°までの角度で測定された。$$^{16}$$O原子核の離散準位と共鳴準位へのスピン反転,スピン非反転強度がモデルに依存しない形で得られた。励起エネルギー19~27MeVの領域の巨大共鳴が主に角運動量移行L=1で励起されていることがわかった。$$Delta$$S=1,$$Delta$$L=1をもつスピン双極子遷移の励起強度が求められた。その強度は理論計算と比較された。実験結果は原子核の殻模型から計算された波動関数を用いたDWIA核反応計算で説明されることがわかった。

論文

Dipole excitation of $$alpha$$ clusters in $$^{6}$$Li and $$^{7}$$Li

中山 信太郎*; 山県 民穂*; 秋宗 秀俊*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 伏見 賢一*; Greenfield, M. B.*; 郡 英輝*; et al.

Physical Review Letters, 87(12), p.122502_1 - 122502_4, 2001/09

 被引用回数:20 パーセンタイル:29.42(Physics, Multidisciplinary)

$$^{6}$$Heと$$^{7}$$He原子の高励起E1励起準位が($$^{7}$$Li,$$^{7}$$Be)反応により研究された。30MeVの励起エネルギーに巨大共鳴があり、この共鳴がE1励起であり$$alpha$$-クラスターの波動関数を持つであろうと推定された。

論文

Study of giant monopole resonance in $$^{58}$$Ni via the ($$vec{p}$$, $$vec{p}$$') reaction at 0$$^{circ}$$

石川 貴嗣*; 秋宗 秀俊*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 畑中 吉治*; 細野 和彦*; 井原 史智*; 伊藤 正俊*; et al.

Nuclear Physics A, 187(1-2), p.58c - 63c, 2001/04

$$^{58}$$Niの励起エネルギー8~33MeVでの巨大共鳴を(p, p')反応で研究した。0$$^{circ}$$で観測し、幅のひろいピークを観測した。スピン反転、スピン非反転の状態を区別することが偏極ビームでの偏極観測量を測定することで可能となった。測定結果から単極子巨大共鳴の励起強度を求めた。励起エネルギー17.6MeVで巾3.9MeVの単極子共鳴は70~90%のE$$_{O}$$和則にあることがわかった。

論文

Structure of the 11/2$$^{-}$$ analog state in $$^{91}$$Nb populated by the $$^{90}$$Zr($$alpha$$, t) reaction

Van der Molen, H. K. T.*; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Harakeh, M. N.*; 井原 史智*; 猪俣 享*; et al.

Physics Letters B, 502(1-4), p.1 - 8, 2001/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:70.96(Astronomy & Astrophysics)

180MeVでの$$^{90}$$Zr($$alpha$$, t)核反応をもちいて$$^{91}$$Nb原子核のアイソバリックアナログ状態11/2$$^{-}$$からの陽子放出崩壊を研究した。理論計算と測定結果を比較することにより陽子放出崩壊の分岐比が、うまく説明可能であることがわかった。

論文

Thin ice target for $$^{16}$$O (p,p') experiment

川畑 貴裕*; 秋宗 秀俊*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 原 圭吾*; 畑中 吉治*; 細野 和彦*; 石川 貴嗣*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 459(1-2), p.171 - 176, 2001/02

 被引用回数:17 パーセンタイル:22.31(Instruments & Instrumentation)

「まど」なとの氷ターゲットの作成法を記述している。29.7mg/cm$$^{2}$$の氷ターゲットが液体チッソ温度にまで冷まされて磁気スペクトロメータで使用された。$$^{16}$$O (p,p')反応が陽子エネルギー392MeVでこのターゲットを用いて測定された。

論文

Gamow-Teller strengths of the inverse beta transition $$^{176}$$Yb$$rightarrow$$$$^{176}$$Lu for spectroscopy of proton-proton and other sub-MeV solar neutrinos

藤原 守; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; Cribier, M.*; 大東 出*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; Goodman, C. D.*; 原 圭吾*; et al.

Physical Review Letters, 85(21), p.4442 - 4445, 2000/11

 被引用回数:23 パーセンタイル:25.39(Physics, Multidisciplinary)

$$^{176}$$Yb$$rightarrow$$$$^{176}$$Luのガモフ・テラー遷移が 450MeV, 0$$^{circ}$$の($$^{3}$$He,t)反応で測定された。$$^{176}$$Ybに対しては二つの1$$^{+}$$準位が観測され、それぞれニュートリノ吸収に対して301keVと445keVのしきい値を与える。観測から得られた結果から、Ybを含んだニュートリノ検出器は太陽ニュートリノの観測に適していることがわかった。

論文

Soft dipole resonance in the neutron-skin nucleus $$^{6}$$He

中山 信太郎*; 山県 民穂*; 秋宗 秀俊*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 伏見 賢一*; 猪俣 享*; 郡 英輝*; et al.

Physical Review Letters, 85(2), p.262 - 265, 2000/07

 被引用回数:69 パーセンタイル:10.83(Physics, Multidisciplinary)

$$^{6}$$He原子核におけるソフト二重極共鳴が励起エネルギー4Mevのところに見つかった。この発見は$$^{6}$$Li($$^{7}$$Li, $$^{7}$$Be)核反応を用いて観測された。

論文

Direct proton decay and microscopic structure of the spin-dipole resonance in $$^{208}$$Bi

秋宗 秀俊; 大東 出*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Harakeh, M. N.*; J$"a$necke, J.*; 與曽井 優*

Physical Review C, 61(1), p.011304_1 - 011304_4, 2000/01

 被引用回数:22 パーセンタイル:25.14(Physics, Nuclear)

$$^{208}$$Bi原子核の微視的核構造が21.1MeVのスピン二重極共鳴を450MeV($$^{3}$$He,t)反応によって励起することによって研究された。高分解能スペクトロメーター「Grand Raiden」と陽子放出崩壊を同時測定するSSDを組み合わせることによって共鳴からの陽子崩壊を測定することができた。$$^{207}$$Pbへ陽子崩壊する全幅と部分幅が測定され、実験結果は最近の理論結果とよく一致することがわかった。

論文

Charge-exchange reactions with a secondary triton beam

Sherrill, B. M.*; 秋宗 秀俊; Austin, S. M.*; Bazin, D.*; Van den Berg, A. M.*; Berg, G. P. A.*; Caggiano, J.*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 432(2-3), p.299 - 304, 1999/08

 被引用回数:39 パーセンタイル:6.89(Instruments & Instrumentation)

二次トリチウムビームが560MeV$$alpha$$粒子の分裂反応から生成され、中間エネルギー領域での(t,$$^{3}$$He)反応に用いられた。実験は国立超伝導サイクロトロン施設で行われた。分散整合技術とRay-tracingを用いて350MeV(t,$$^{3}$$He)反応で分解能160keVが達成された。この結果は中間エネルギー領域で不安定核ビームを用いても(n,p)タイプの核反応を用いた核構造の研究が開始できることを意味している。

論文

Excitation of isovector spin-dipole resonances and neutron skin of nuclei

Krasznahorkay, A.*; 藤原 守; Van Aarle, P.*; 秋宗 秀俊; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; Harakeh, M. N.*; 猪俣 享*; J$"a$necke, J.*; et al.

Physical Review Letters, 82(16), p.3216 - 3219, 1999/04

 被引用回数:156 パーセンタイル:3.84(Physics, Multidisciplinary)

原子核の中性子スキンを測定する新しい手法を原子核反応($$^{3}$$He,t)を用いて提案した。安定原子核であるスズアイソトープを用いた荷電交換反応($$^{3}$$He,t)を測定し、その可能性を実証した。

論文

Mass spectromety of $$^{41}$$Ca with RCNP AVF cyclotron

板橋 隆久*; 福田 共和*; 下田 正*; 藤田 佳孝*; 山県 民穂*; 永目 諭一郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 29, p.151 - 154, 1987/00

大阪大学核物理研究センター(RCNP)のAVFサイクロトロンを用いて$$^{41}$$Caの加速器質量分析法の開発を行なった。

口頭

Beta-decay measurement of $$^{46}$$Cr

若林 泰生; 山口 英斉*; 橋本 尚志*; 早川 勢也*; 栗原 佑蔵*; Binh, D.*; Kahl, D.*; 久保野 茂*; 西村 俊二*; 郷農 靖之*; et al.

no journal, , 

For the rapid proton capture process ($$it{rp}$$-process) in X-ray bursts and the core-collapse stage of supernovae, proton-rich $$it{pf}$$-shell nuclei far from the line of stability play important roles. Studies of the feeding ratios and half-lives of the $$beta$$ and electron capture decays of these proton-rich $$it{pf}$$-shell nuclei are of great astrophysical interest not only for nucleosynthesis but also for Fermi and Gamow-Teller transition study. The experiment to measure the half life of $$beta$$ decay of $$^{46}$$Cr was performed using the low-energy RI beam separator (CRIB) of the Center for Nuclear Study (CNS), University of Tokyo. The $$^{46}$$Cr particles were produced by the $$^{36}$$Ar + $$^{12}$$C fusion reaction. A natural C foil of 0.56 mg/cm$$^{2}$$ was installed as the primary target. The $$^{36}$$Ar primary beam was accelerated up to 3.6 MeV/nucleon by the RIKEN AVF cyclotron. A double sided Si strip detector (DSSD) of 500-$$mu$$m thickness was used as a $$beta$$-ray detector. A Si detector of 1.5-mm thickness was placed just behind the DSSD for a $$beta$$-ray detector. To measure $$beta$$-delayed $$gamma$$ rays, 3 clover and 1 coaxial Ge detectors were set around the target chamber. The beam was pulsed to measure the half life of the $$beta$$ decay of $$^{46}$$Cr. The $$beta$$-delayed $$gamma$$ ray of $$^{46}$$Cr was observed in this experiment. The experimental result will be discussed.

口頭

二核子配位のガモフテラー遷移と陽子中性子対相関

宇都野 穣; 藤田 佳孝*

no journal, , 

ベータ崩壊の系統的データが集まり、そこから物理的に興味深い現象が知られるようになってきた。その一つとして、$$LS$$閉殻上に2個の核子がある系では最も低い$$(J,T)=(0,1)$$状態から最も低い$$(J,T)=(1,0)$$状態間のガモフテラー遷移強度が非常に大きくなるのに対し、2個の空孔がある系では同様の状態間のガモフテラー遷移強度が抑制されるというものがある。この研究では、この現象が起こるメカニズムを陽子中性子対相関の観点から明らかにした。まず、核子間相互作用として対相関相互作用をとると、任意のバレンス殻、任意の一粒子エネルギーでガモフテラー行列要素の符号がそろって大きくなることを数学的に証明した。これは、2粒子系の性質は説明するものの、2空孔系の性質は説明できない。現実的な相互作用では、対相関相互作用とは相互作用行列要素の符号が異なる部分があり、それによってガモフテラー行列要素の符号がそろわなくなるためである。すなわち、現実的な陽子中性子間相互作用では陽子中性子対が不安定となり、期待される対凝縮は起こりにくくなると考えられる。

口頭

Probing proton-neutron pairing with Gamow-Teller strengths in two-nucleon configurations

宇都野 穣; 藤田 佳孝*

no journal, , 

陽子中性子間相互作用が強いことから、原子核内に陽子中性子対の存在が期待されているが、実験的にははっきりしていない。本研究では、二核子配位におけるガモフテラー遷移から陽子中性子対の構造を調べ、そこから陽子中性子対には同種粒子対で見られるようなコヒーレンスがなくなることを指摘した。まず、理想的な対相互作用を用いると、二粒子配位および二空孔配位間のガモフテラー遷移は、波動関数の符号が常に決まった値となることを反映して必ず大きくなることが数学的に示される。しかし、現実的な相互作用ではこうした性質が失われ、それによって$$^{14}$$Cの長い寿命で知られるように二空孔配位間のガモフテラー遷移が抑制される。現実的相互作用と理想的な対相互作用の主要な要因としては、テンソル力および軌道角運動量を2に組む中心力が挙げられる。

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