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論文

Neutrinos in core-collapse supernovae and nucleosynthesis

梶野 敏貴*; Mathews, G. J.*; 早川 岳人

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 41(4), p.044007_1 - 044007_34, 2014/04

 被引用回数:14 パーセンタイル:19.65(Physics, Nuclear)

ニュートリノ反応は超新星爆発における鍵となる要素である。ニュートリノは元素合成においても重要な役割を担う。しかし、多くの問題が未解決である。このレビュー論文では、我々のグループと他のグループによって行われた研究について解説する。多くの努力がニュートリノが中心部から外層への輸送の解明と、外層のエンベロープにおけるニュートリノの熱伝導の役割について行われている。このニュートリノ輸送の話題に加えて、ニュートリノ入射元素合成(ニュートリノ過程とp過程)の現在の話題について解説する。ニュートリノ同位体$$^{180}$$Taと$$^{138}$$Laの生成に関する話題を解説し、ニュートリノ過程核時計$$^{136,138}$$Ce, $$^{138}$$La系と、$$^{92}$$Nbについて説明する。また、その他の問題も議論する。

論文

Supernova neutrino nucleosynthesis of the radioactive $$^{92}$$Nb observed in primitive meteorites

早川 岳人; 中村 航*; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; 岩本 信之; Cheoun, M. K.*; Mathews, G. J.*

Astrophysical Journal Letters, 779(1), p.L9_1 - L9_5, 2013/12

 被引用回数:21 パーセンタイル:32.63(Astronomy & Astrophysics)

短い半減期の放射能は最後の元素合成イベントから太陽系形成までの時間を計る宇宙核時計として使われている。$$^{92}$$Nb(半減期は34.7メガ年)は太陽系形成時に存在していた半減期が短い同位体の一つである。しかし、測定された太陽系形成時の$$^{92}$$Nb/$$^{93}$$Nbの値は、大きく異なる2つの値に集中しているという問題がある。一つは、10$$^{-3}$$であり、もう一つは10$$^{-5}$$である。加えて、$$^{92}$$Nbの天体起源は不明という問題も残っている。ここで、われわれは$$^{92}$$Nbの起源が超新星ニュートリノ過程であることを提案する。また、その他の一般的な元素合成過程では$$^{92}$$Nbが生成されないことも示す。

論文

Reanalysis of the ($$J$$ = 5) state at 592 keV in $$^{180}$$Ta and its role in the $$nu$$-process nucleosynthesis of $$^{180}$$Ta in supernovae

早川 岳人; Mohr, P.*; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; Mathews, G. J.*

Physical Review C, 82(5), p.058801_1 - 058801_4, 2010/11

 被引用回数:10 パーセンタイル:36.29(Physics, Nuclear)

ニュートリノ過程における$$^{180}$$Taアイソマーの生成を分析した。592keVに存在する($$J$$=5)状態の影響の可能性を、計測されている半減期から導かれた遷移確率を元に分析した。この遷移確率は過去の研究で評価されたものより現実的な値である。その結果、過去の評価と比較してこの状態の影響が小さいことが判明した。アイソマー生成率は、0.39から0.38の値に変化しただけである。一方、過去に評価した遷移確率を用いた場合には0.18と劇的に変化する。この結果は、$$^{138}$$Laと$$^{180}$$Taの両方が電子ニュートリノの温度が4MeVの時に、超新星ニュートリノ過程で生成されたとする過去の結果を支持する。

論文

New estimate for the time-dependent thermal nucleosynthesis of $$^{180}$$Ta$$^{m}$$

早川 岳人; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; Mathews, G. J.*

Physical Review C, 81(5), p.052801_1 - 052801_4, 2010/05

 被引用回数:40 パーセンタイル:7.24(Physics, Nuclear)

$$^{180}$$Taの天体起源は残された問題であり、さまざまなモデルが提案されてきた。これまでニュートリノ元素合成が最も有力であったが、太陽組成を過剰に評価するという問題があった。これは、$$^{180}$$Taが天然に存在する核異性体であるという点に起因する可能性がある。そのため、超新星爆発における核異性体の生成比を求めることが必要とされていた。われわれは、超新星爆発のニュートリノ反応後の準安定な核異性体の生成比を計算する新しい時間依存モデルを構築した。この核異性体の生成比はこの同位体の生成を考えるうえで、重要なパラメーターである。われわれは、核異性体及び既に知られているすべての励起状態間の遷移を計算に取り入れた。その結果、$$^{180}$$Taの太陽組成はニュートリノ温度が4MeVの超新星爆発モデルで再現できることがわかった。

口頭

Isomer residual ratio of odd-odd isotope $$^{180}$$Ta in supernova nucleosynthsis

早川 岳人; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; Mathews, G. J.*

no journal, , 

奇奇核$$^{180}$$Taの天体起源は残された問題であり、さまざまなモデルが提案されてきた。われわれは、超新星爆発のニュートリノ反応後の準安定なアイソマーの生成比を計算する新しいモデルを構築した。このアイソマーの生成比はこの同位体の生成を考えるうえで、重要なパラメーターである。われわれは、アイソマー及び既に知られているすべての励起状態間の遷移を計算に取り入れた。その結果、$$^{180}$$Taの太陽組成はニュートリノ温度が4MeVの超新星爆発モデルで再現できることがわかった。

口頭

$$^{180}$$Taの励起状態と$$gamma$$遷移確率の超新星ニュートリノ過程及びs過程に対する影響

早川 岳人; 千葉 敏; 梶野 敏貴*; Mathews, G. J.*; Mohr, P.*

no journal, , 

われわれは$$^{180}$$Taの核構造(励起状態,$$gamma$$遷移確率)及び、超新星ニュートリノ過程と遅い中性子捕獲反応過程に対する影響を議論する。$$^{180}$$Taの基底状態は約8時間の半減期でベータ崩壊するが、一方で77keVの励起エネルギーに準安定なアイソマーが存在する。恒星の中の高温な環境下では、基底状態とアイソマーは高励起状態を経由した($$gamma$$, $$gamma$$')反応によってリンクしている。

口頭

Supernova neutrino nucleosynthesis of a radioactivity $$^{92}$$Nb

早川 岳人; 梶野 敏貴*; 中村 航*; 千葉 敏; 岩本 信之; Cheoun, M. K.*; Mathews, G. J.*

no journal, , 

比較的短い半減期の放射性同位体は太陽系物質に強い影響を与えた直近の超新星爆発から太陽系生成までの時間を決める核宇宙時計として用いられている。不安定同位体$$^{92}$$Nbは34.7メガ年の半減期で崩壊するが、現在の太陽系には存在していない。この核種は新しい宇宙時計として使える可能性がある。われわれはニュートリノ過程の寄与を議論する。

口頭

超新星ニュートリノ過程による奇奇核生成

早川 岳人; 中村 航*; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; Cheoun, M. K.*; Mathews, G. J.*; 岩本 信之

no journal, , 

超新星爆発の初期段階において、原始中性子星から発生する膨大なニュートリノは、外層を通過するときに既に存在している原子核とニュートリノ-原子核相互作用によって、新しい核種を生成する。特に、同位体組成が小さい奇奇核に対する生成は、無視できない。そのような奇奇核は太陽組成や隕石に観察されている。超新星モデル計算をもとに、ニュートリノ元素合成過程について議論する。

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