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論文

$$^{7}$$Be($$n, alpha)^{4}$$He reaction and the cosmological lithium problem; Measurement of the cross section in a wide energy range at n_TOF at CERN

Barbagallo, M.*; Musumarra, A.*; Cosentino, L.*; Maugeri, E.*; Heinitz, S.*; Mengoni, A.*; Dressler, R.*; Schumann, D.*; K$"a$ppeler, F.*; 原田 秀郎; et al.

Physical Review Letters, 117(15), p.152701_1 - 152701_7, 2016/10

 被引用回数:31 パーセンタイル:6.11(Physics, Multidisciplinary)

The energy-dependent cross section of the $$^{7}$$Be($$n, alpha)^{4}$$He reaction, of interest for the so-called cosmological lithium problem in big bang nucleosynthesis, has been measured for the first time from 10 meV to 10 keV neutron energy. Coincidences between the two alpha particles have been recorded in two Si-$$^{7}$$Be-Si arrays placed directly in the neutron beam. The present results are consistent, at thermal neutron energy, with the only previous measurement performed in the 1960s at a nuclear reactor. The energy dependence reported here clearly indicates the inadequacy of the cross section estimates currently used in BBN calculations. Although new measurements at higher neutron energy may still be needed, the n_TOF results hint at a minor role of this reaction in BBN, leaving the long-standing cosmological lithium problem unsolved.

論文

Experimental setup and procedure for the measurement of the $$^{7}$$Be(n, $$alpha$$)$$alpha$$ reaction at n_TOF

Cosentino, L.*; Musumarra, A.*; Barbagallo, M.*; Pappalardo, A.*; 原田 秀郎; 木村 敦; n_TOF Collaboration*; 他126名*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 830, p.197 - 205, 2016/09

 被引用回数:8 パーセンタイル:10.94(Instruments & Instrumentation)

The newly built second experimental area EAR2 of the n_TOF spallation neutron source at CERN allows to perform (n, charged particles) experiments on short-lived highly radioactive targets. This paper describes a detection apparatus and the experimental procedure for the determination of the cross-section of the $$^{7}$$ Be(n, $$alpha$$) reaction, which represents one of the focal points toward the solution of the cosmological Lithium abundance problem, and whose only measurement, at thermal energy, dates back to 1963. This newly developed setup could likely be useful also to study other challenging reactions requiring the detectors to be installed directly in the neutron beam.

論文

Structure of $$^{33}$$Mg sheds new light on the $$N$$=20 island of inversion

Kanungo, R.*; Nociforo, C.*; Prochazka, A.*; 宇都野 穣; Aumann, T.*; Boutin, D.*; Cortina-Gil, D.*; Davids, B.*; Diakaki, M.*; Farinon, F.*; et al.

Physics Letters B, 685(4-5), p.253 - 257, 2010/05

 被引用回数:29 パーセンタイル:11.81(Astronomy & Astrophysics)

ドイツ重イオン研究所(GSI)にて、$$^{33}$$Mg核の最外殻の中性子軌道についての情報を得ることを目的として、898A MeVの中性子過剰核$$^{33}$$Mgビームを炭素標的に当てて1中性子を分離する反応の縦運動量分布を測定した。得られた運動量分布の幅が狭いことから、最外殻の中性子軌道は単純な殻模型的な軌道である、$$f_{7/2}$$軌道でなく、$$p_{3/2}$$軌道が多く混入していることがわかった。この領域をよく記述できるSDPF-M相互作用を用いたモンテカルロ殻模型計算によって束縛状態の分光学的因子を計算し、それをグラウバー模型に代入して運動量分布を計算した。その結果、これまでよく使われてきた有効相互作用による核構造計算では$$f_{7/2}$$成分が多すぎたが、$$p_{3/2}$$の1粒子エネルギーを下げることによって実験値を再現することに成功した。

論文

One-neutron removal measurement reveals $$^{24}$$O as a new doubly magic nucleus

Kanungo, R.*; Nociforo, C.*; Prochazka, A.*; Aumann, T.*; Boutin, D.*; Cortina-Gil, D.*; Davids, B.*; Diakaki, M.*; Farinon, F.*; Geissel, H.*; et al.

Physical Review Letters, 102(15), p.152501_1 - 152501_4, 2009/04

 被引用回数:119 パーセンタイル:3.16(Physics, Multidisciplinary)

中性子過剰核$$^{24}$$Oの一中性子ノックアウト反応によって得られた$$^{23}$$Oの運動量分布をドイツ重イオン研究所(GSI)にて測定した。得られた幅の狭い運動量分布から、$$^{23}$$Oは$$s$$波が支配的であることがわかり、$$^{23}$$Oの基底状態は1/2$$^+$$であることがわかった。さらに、得られた運動量分布をグラウバー模型による理論値でフィッティングすることにより、$$^{24}$$Oからの一中性子ノックアウト反応に対する分光学的因子が$$S=1.74pm0.19$$が得られた。この値は、独立粒子模型極限の2に近いことから、$$^{24}$$Oのフェルミ面にいる中性子がほぼ$$s$$状態のみに存在することが明らかとなった。この結果は、殻模型計算の値1.769と非常に近く、殻模型により予言されている新魔法数16の存在を明らかにした。

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