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論文

$$alpha$$-decay branching ratio of $$^{180}$$Pt

Cubiss, J. G.*; Harding, R. D.*; Andreyev, A. N.; Althubiti, N.*; Andel, B.*; Antalic, S.*; Barzakh, A. E.*; Cocolios, T. E.*; Day Goodacre, T.*; Farooq-Smith, G. J.*; et al.

Physical Review C, 101(1), p.014314_1 - 014314_4, 2020/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:25.8(Physics, Nuclear)

$$^{180}$$Ptの基底状態から娘核$$^{176}$$Osの基底状態への$$alpha$$崩壊分岐比を0.52(5)%と、過去の値と比較してより高精度で再決定した。$$^{180}$$PtはCERN-ISOLDE実験施設において$$^{180}$$Hgを単離し、その$$beta$$崩壊孫核種として生成した。今回の結果を用いて導出した$$alpha$$崩壊の換算崩壊幅は、中性子欠損Pt同位体の$$alpha$$崩壊幅の系統性について新しい描像を与えることとなった。

論文

Electromagnetic properties of low-lying states in neutron-deficient Hg isotopes; Coulomb excitation of $$^{182}$$Hg, $$^{184}$$Hg, $$^{186}$$Hg and $$^{188}$$Hg

Wrzosek-Lipska, K.*; Rezynkina, K.*; Bree, N.*; Zieli$'n$ska, M.*; Gaffney, L. P.*; Petts, A.*; Andreyev, A. N.; Bastin, B.*; Bender, M.*; Blazhev, A.*; et al.

European Physical Journal A, 55(8), p.130_1 - 130_23, 2019/08

 被引用回数:5 パーセンタイル:14.53(Physics, Nuclear)

The neutron-deficient mercury isotopes serve as a classical example of shape coexistence, whereby at low energy near-degenerate nuclear states characterized by different shapes appear. The electromagnetic structure of even-mass $$^{182-188}$$Hg isotopes was studied using safe-energy Coulomb excitation of neutron-deficient mercury beams delivered by the REX-ISOLDE facility at CERN. The population of 0$$^{+}_{1,2}$$, 2$$^{+}_{1,2}$$, and 4$$^{+}_{1}$$ states was observed in all nuclei under study. Reduced $$E2$$ matrix elements coupling populated yrast and non-yrast states were extracted, including their relative signs. These are a sensitive probe of shape coexistence and may be used to validate nuclear models. The experimental results are discussed in terms of mixing of two different configurations and are compared with three different model calculations: the Beyond Mean Field model, the Interacting Boson Model with configuration mixing and the General Bohr Hamiltonian. Partial agreement with experiment was observed, hinting to missing ingredients in the theoretical descriptions.

論文

Neutron-hole states in $$^{131}$$Sn and spin-orbit splitting in neutron-rich nuclei

Orlandi, R.; Pain, S. D.*; Ahn, S.*; Jungclaus, A.*; Schmitt, K. T.*; Bardayan, D. W.*; Catford, W. N.*; Chapman, R.*; Chipps, K. A.*; Cizewski, J. A.*; et al.

Physics Letters B, 785, p.615 - 620, 2018/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:35.83(Astronomy & Astrophysics)

Low-lying neutron-hole states in $$^{131}$$Sn were populated via the $$^{132}$$Sn(d,t) reaction at Oak Ridge National Laboratory. The triton angular distributions were compared to DWBA calculations and revealed spectroscopic factors compatible with a single-hole nature of the states populated. The data permit to determine the spin-orbit splitting of the strongly bound $$d_{3/2}$$ and $$d_{5/2}$$ neutron orbits below the shell gap, which was compared to the splitting of the weakly bound 3$$p$$ and 2$$f$$ orbits above the gap. The comparison revealed a smaller energy splitting of the 3$$p$$ orbits. All splittings were reproduced using Woods-Saxon calculations, and the lower splitting of the 3$$p$$ orbits was explained to arise from the large radial extent of the wavefunction and small value of the amplitude at the surface. This result is important to understand at a fundamental level the spin-orbit interaction, and its effects on neutron-rich nuclei.

論文

EXILL; A High-efficiency, high-resolution setup for $$gamma$$-spectroscopy at an intense cold neutron beam facility

Jentschel, M.*; Blanc, A.*; de France, G.*; K$"o$ster, U.*; Leoni, S.*; Mutti, P.*; Simpson, G.*; Soldner, T.*; Ur, C.*; Urban, W.*; et al.

Journal of Instrumentation (Internet), 12(11), p.P11003_1 - P11003_33, 2017/11

 被引用回数:19 パーセンタイル:13.28(Instruments & Instrumentation)

A highly efficient array of high-purity germanium (HPGe) detectors was developed and operated at the cold neutron beam facility PF1B of the Institut Laue-Langevin (ILL) to carry out nuclear structure studies, via measurements of $$gamma$$-rays following neutron-induced capture and fission reactions. The setup consisted of a collimation system producing a pencil beam with a thermal capture equivalent flux of about 10$$^8$$ns$$^{-1}$$cm$$^{-2}$$ at the target position and negligible neutron halo. The target was surrounded by an array of eight to ten anti-Compton shielded EXOGAM Clover detectors, four to six anti-Compton shielded large coaxial GASP detectors and two standard Clover detectors. For a part of the campaign the array was combined with 16 LaBr$$_{3}$$:(Ce) detectors from the FATIMA collaboration.

論文

Collectivity in the light radon nuclei measured directly via Coulomb excitation

Gaffney, L. P.*; Robinson, A. P.*; Jenkins, D. G.*; Andreyev, A.; Bender, M.*; Blazhev, A.*; Bree, N.*; Bruyneel, B.*; Butler, P.*; Cocolios, T. E.*; et al.

Physical Review C, 91(6), p.064313_1 - 064313_11, 2015/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:37.23(Physics, Nuclear)

Radioactive ion beams of $$^{202,204}$$Rn were studied by means of low-energy Coulomb excitation at REX-ISOLDE, CERN. The electric-quadrupole (E2) matrix elements connecting the first excited 2$$^+$$ to the ground state of these nuclei was extracted, which permits to determine the collectivity of these isotopes, which in both cases is deduced to be weak, as expected from the low-lying level-energy scheme. Comparisons were also made with beyond-mean-field model calculations and the magnitude of the transitional quadrupole moments are well reproduced.

論文

Single-neutron orbits near $$^{78}$$Ni; Spectroscopy of the N=49 isotope $$^{79}$$Zn

Orlandi, R.; M$"u$cher, D.*; Raabe, R.*; Jungclaus, A.*; Pain, S. D.*; Bildstein, V.*; Chapman, R.*; de Angelis, G.*; Johansen, J. G.*; Van Duppen, P.*; et al.

Physics Letters B, 740, p.298 - 302, 2015/01

 被引用回数:19 パーセンタイル:13.47(Astronomy & Astrophysics)

Single-neutron states in $$^{79}$$Zn have been populated using the reaction $$^{78}$$Zn(d,p) at REX-Isolde, CERN. The analysis reveals that the lowest excited states in $$^{79}$$Zn lie at approximately 1 MeV, and involve neutron orbits above the N=50 shell gap. A 5/2$$^{+}$$ configuration was assigned to the 983-keV state. Comparison with large-scale shell model calculations supports a robust neutron N=50 shell closure for $$^{78}$$Ni. These data constitute an important step towards the understanding the magicity of $$^{78}$$Ni and the structure of nuclei in the region.

論文

$$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ value in $$^{90}$$Kr

R$'e$gis, J.-M.*; Jolie, J.*; Saed-Samii, N.*; Warr, N.*; Pfeiffer, M.*; Blanc, A.*; Jentschel, M.*; K$"o$ster, U.*; Mutti, P.*; Soldner, T.*; et al.

Physical Review C, 90(6), p.067301_1 - 067301_4, 2014/12

 被引用回数:21 パーセンタイル:14.39(Physics, Nuclear)

A smooth onset of collectivity in $$^{88,92,94,96}$$Kr has been determined from reported $$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ and E(2$$^+_1$$) values. This is in contrast to the sudden onset in even-even Zr, Mo, and Sr isotopes. Our objective was to complete the systematics by determining the $$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ value in $$^{90}$$Kr, which was produced by cold-neutron-induced fission of $$^{235}$$U. The lifetime of the 2$$^+_1$$ state in $$^{90}$$Kr was measured via the electronic $$gamma - gamma$$ timing technique using the EXILL and FATIMA spectrometers. Based on the measured mean lifetime of $$tau$$ = 15(10) ps, the $$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ value of 13$$^{+26}_{-5}$$ W.u. in $$^{90}$$Kr is determined for the first time and the smooth onset of deformation in the even-even Kr isotopes beyond neutron number N=50 is confirmed.

論文

ENDF/B-VII.1 nuclear data for science and technology; Cross sections, covariances, fission product yields and decay data

Chadwick, M. B.*; Herman, M.*; Oblo$v{z}$insk$'y$, P.*; Dunn, M. E.*; Danon, Y.*; Kahler, A. C.*; Smith, D. L.*; Pritychenko, B.*; Arbanas, G.*; Arcilla, R.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 112(12), p.2887 - 2996, 2011/12

 被引用回数:1403 パーセンタイル:0.01(Physics, Nuclear)

原子力科学・技術の利用分野ための評価済み核データライブラリーENDF/B-VII.1を公開した。米国核データ評価委員会が中心となって評価・整備したこの最新ライブラリーは、前バージョン(ENDF/B-VII.0)公開以後に得られた原子核理論や実験に関する知見を反映した中性子断面積,共分散,核分裂収率や崩壊データ等を格納している。ライブラリーの主な更新内容は、核種数の拡大、共分散データの拡充、R行列理論に基づく軽核の共鳴パラメータ評価、中重核やアクチノイドデータの改訂等である。核外輸送コードMCNPによるベンチマーク解析を行った結果、臨界予測性能等のパフォーマンスが向上した。

論文

Cross-shell excitations near the "island of inversion"; Structure of $$^{30}$$Mg

Daecon, A. N.*; Smith, J. F.*; Freeman, S. J.*; Janssens, R. V. F.*; Carpenter, M. P.*; Hadinia, B.*; Hoffman, C. R.*; Kay, B. P.*; Lauritsen, T.*; Lister, C. J.*; et al.

Physical Review C, 82(3), p.034305_1 - 034305_7, 2010/09

 被引用回数:15 パーセンタイル:28.69(Physics, Nuclear)

$$^{30}$$Mgは、中性子数20の魔法数が消滅する「逆転の島」と呼ばれている領域の境界にあたり、その詳しい核構造は興味が持たれている。この研究では、アルゴンヌ国立研究所において$$^{30}$$Mgの励起状態を$$^{14}$$C($$^{18}$$O,2$$p$$)反応にて生成し、そこからの脱励起$$gamma$$線を観測することによってエネルギー準位を構築した。その結果、励起エネルギー2-4MeV領域に魔法数消滅が起きないことを前提とした理論計算では得られない状態が複数観測された。モンテカルロ殻模型による大規模計算と比較したところ、これらの状態は、2個の中性子が中性子数20の殻ギャップを超えて励起した状態と対応させることができた。すなわち、$$^{30}$$Mgではかなり低い励起エネルギーに殻ギャップを超えた励起状態が存在することが明らかとなり、「逆転の島」の境界に属することがはっきりした。

論文

Computational infrastructure for nuclear astrophysics

Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; Scott, J. P.*; Nesaraja, C. D.*; Hix, W. R.*; Chae, K.*; 小浦 寛之; Meyer, R. A.*; Bardayan, D. W.*; Blackmon, J. C.*; et al.

AIP Conference Proceedings 847, p.470 - 472, 2006/07

インターネット上で利用可能な天体核物理に関するコンピュータシステムのサイトを再構築した。これは、天体物理のシミュレーションを最新の原子核物理の結果を用いて行うように作成されたシステムで、URL: nucastrodata.orgから無料で利用可能である。Java言語を用いて作成されたシステムであり、Windows, Macintosh, Unixといったプラットホームに依存せず、数回のマウス操作で中性子捕獲反応率、原子核質量等といった核データの可視化や、p過程やr過程といった元素合成計算の結果をアニメーション動画として表示することを平易に行うことが可能である。今回の再構築で特に原子核質量の可視化及びr過程元素合成の動画化のシステムを新たに開発した。

論文

New features in the computational infrastructure for nuclear astrophysics

Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; Scott, J. P.*; Nesaraja, C. D.*; Chae, K.*; 小浦 寛之; Roberts, L. F.*; Hix, W. R.*; Bardayan, D. W.*; Blackmon, J. C.*

Proceedings of Science (Internet), 5 Pages, 2006/00

「天体核物理のためのコンピュータインフラストラクチャー」は、これまで天体物理シミュレーションにおける最新の核物理データの包含を能率化するように開発された。この「インフラストラクチャー」はnucastrodata.orgで自由にオンライン利用可能なコンピュータコードの集まりで、プラットホームに依存しないように構成されている。今回、原子核質量模型の可視化ツールにおいて反応・崩壊Q値、安定核種、魔法数、r過程経路などの表示/非表示など、新しい機能を追加し、利便性をより高めた。

口頭

Nuclear masses; Theoretical models, experimental evaluations, & web disseminations

Smith, M. S.*; Kondev, F.*; 小浦 寛之; Lingerfelt, E. J.*; Buckner, K.*; Nesaraja, C. D.*

no journal, , 

原子核物理分野における原子核質量の重要性についてのレビューと、われわれのグループで開発している原子核質量データ可視化ツールの紹介を行った。原子核質量は原子核の全エネルギーであり、それゆえに原子核の安定性を決定し、その崩壊を支配し、反応の起こりやすさに決定的な影響を持っている。原子核質量実験値の評価済みデータは1950年代辺りからドイツ、オランダなどのグループにより始められ、最近ではフランスを中心におおむね数年単位で定期的にデータ化・公開をされていたが、近年そのグループが研究継続を行えなくなり、この分野における影響が心配されている。本発表では、これまでの原子核質量の評価済みデータ及び原子核質量理論の研究の現状について紹介し、従来の評価グループに替わる新しいプロジェクト立ち上げの提言を行った。また、同時にわれわれのグループが開発を進めている、WEB上で利用できるJAVAにて作成された原子核データ操作・可視化ツールを紹介し、平易に原子核質量を扱えるインフラとしての可能性を示した。

口頭

Visualization, analyis, and management of nuclear mass information at nucearmasses.org

Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; Buckner, K.*; Nesaraja, C. D.*; 小浦 寛之; Kondev, F.*

no journal, , 

原子核質量データを効率的に利用するためのインターネットツール"nuclearmasses.org"を開発した。このWebツールはPC, Macといったプラットホームに依存しないクライアント/サーバアプリケーションで、原子核質量の多量の測定値,原子核質量の理論モデル、及び原子核の評価済み質量データを自由に利用することが可能である。このツールの用途としては以下のものが挙げられる。(1)基礎・応用科学における原子核質量の広範囲の利用、(2)大規模測定能力、施設、及び新しい結果における物凄い成長、及び、(3)原子核の質量情報を広める既存のシステムの不適当のために。本システムを用いることで、研究者自身による大規模データセットのアップロード、格納、共有、カスタマイズし、これらを平易に可視化することが可能である。

口頭

Masses of unstable nuclei; Visualization and analysis at nuclearmassess.org

Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; Buckner, K.*; Nesaraja, C. D.*; 小浦 寛之; Kondev, F.*

no journal, , 

原子核の存在限界境界に位置する不安定原子核の質量エネルギーは、超新星爆発における速中性子捕獲過程(r過程)元素合成や、極端な中性子過剰核である中性子かさ核における反応断面積の決定、又は原子核構造の大域的理論計算においてなど、さまざまな点で重要な役割を担っている。われわれはこういった原子核質量の情報を扱うために、一つのオンラインシステムを構築してきた。これはWebサイトnuclearmasses.orgから自由に利用可能なもので、MacintoshやWindowsと行ったプラットフォームによらないクライアント・サーバ・アプリケーションである。このツールを使って利用者は利用者自身の質量データをアップロードしたり、保管したり、共同利用者と共有したりすることができ、素早く平易にデータを1次元や2次元図として可視化することが可能である。今回の改良として、質量値の微分量である、2中性子分離エネルギーを可視化する機能を加えるなど、反応,崩壊に直接かかわる物理量を扱うべく、機能向上を行った。今後もより発展させる予定である。

口頭

Nuclear masses; Sharing, visualization, and analysis at nuclearmasses.org

Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; Nesaraja, C. D.*; 小浦 寛之; Kondev, F. G.*

no journal, , 

超新星爆発におけるr過程元素合成に代表されるような、さまざまな天体物理学の環境や事象をシミュレーションする際に、原子核の質量の情報は極めて不可欠な要素である。近年の質量実験の進歩により、新たな原子核質量の測定数及び精度は年々向上しているが、こういった情報の研究者間の共有・普及といった面ではまだ不十分であるといえる状況である。われわれは研究者が原子核の質量データセットを共有、管理、可視化、アクセス、操作、比較、分析といったさまざまな作業を行うのをすばやく効率的に可能にするオンラインサイト:nuclearmasses.orgを構築した。このシステムはプラットホームから独立したクライアント/サーバアプリケーションであり、最新の質量測定、理論的質量モデル、及び原子核の質量の評価済み値の大部な数値表などを自由に利用可能である。このシステムを用いることで、大量のデータセットのアップロード、格納、他の研究者との共有が可能となり、比較的短時間で1次元及び2次元表示の計算及び可視化が容易である。また、このウェブサイトは、原子核の質量に関する理論モデル、測定値、及びレビュー記事を参照として関連付けることも可能である。

口頭

Nuclear mass visualization and analysis at nuclearmasses.org

Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; Nesaraja, C. D.*; 小浦 寛之; Kondev, F. G.*

no journal, , 

超新星爆発におけるr過程元素合成に代表されるような、さまざまな天体物理学の環境や事象をシミュレー ションする際に、原子核の質量の情報は極めて不可欠な要素である。近年の質量実験の進歩により、新たな原子核質量の測定数及び精度は年々向上しているが、こういった情報の研究者間の共有・普及といった面ではまだ不十分であるといえる状況である。われわれは研究者が原子核の質量データセットを共有,管理,可視化,アクセス操作,比較,分析といったさまざまな作業を行うのをすばやく効率的に可能にするオンラインサイトを構築した。このシステムはプラットホームから独立したクライアントサーバアプリケーションであり、最新の質量測定,理論的質量モデル、及び原子核の質量の評価済み値の大部な数値表などを自由に利用可能である。このシステムを用いることで、大量のデータセットのアップロード,格納,他の研究者との共有が可能となり、比較的短時間で次元及び次元表示の計算及び可視化が容易である。また、このウェブサイトは、原子核の質量に関する理論モデル,測定値、及びレビュー記事を参照として関連付けることも可能である。

口頭

Comparison of nuclear mass models with the nuclear mass toolkit online at nuclearmasses.org

Nesaraja, C. D.*; Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; 小浦 寛之; Kondev, F. G.*

no journal, , 

原子核の質量は超新星におけるr-過程元素合成や超重原子核の性質に対する研究等において極めて基本的な物理量であり、基礎及び応用原子核科学の多くの分野において重要な役割を果たしている。そして現在国内外で新たな原子核質量測定及び原子核質量値の新たな評価や、理論原子核質量モデルの開発が精力的に進められている。しかし、こういった原子核質量の情報を統括的に関連研究者に利用されているかといった点に関しては、まだ不十分であるというのが現状である。われわれは、このような状況を緩和する一助として、オンラインで利用可能である原子核質量ツールキットnuclearmasses.orgを構築した。このシステムは無料でプラットホームに依存せず、ユーザーが原子核の質量データセットを手早く効率的に共有,管理,可視化,比較,分析をすることが可能である。このシステムで例えば利用者自身が用意した原子核質量データセットをアップロードすることでシステムに格納し、それらを共同研究者と共有したり、またカスタマイズ可能な1次元又は2次元プロットにより手早く容易にデータを可視化し、計算することができる。このシステムで用いている原子核質量データセットは最新版であるAME2003評価質量値であり、また既に幾つかの有力な理論質量計算値がシステムに組み込まれている。本発表ではこのシステムの特徴や利用法をさまざまな核種領域の範囲で例示し紹介する。

口頭

Comparison of nuclear mass models at nuclearmasses.org

Smith, M. S.*; Nesaraja, C. D.*; Lingerfelt, E. J.*; 小浦 寛之; Kondev, F. G.*

no journal, , 

原子核の質量は超新星におけるr-過程元素合成やX線バーストにおけるrp-過程元素合成など天体物理分野において極めて決定的な役割を果たしている。現在新たな核種の原子核質量測定や原子核質量理論計算等が世界的になされている一方で、それらを利用するという観点では、世界的にみてもまだ不十分な環境であるというのが現状である。われわれは、このような状況を緩和する一助として、オンラインで利用可能である原子核質量ツールキットnuclearmasses.orgを構築した。このシステムはユーザーが無料で利用でき、プラットホームに依存せず、原子核の質量データセットを手早く効率的に共有, 管理, 可視化, 比較, 分析をすることが可能である。このシステムでは利用者自身が用意した原子核質量データセットをアップロードすることでシステムに格納し、それらを共同研究者と共有したり、またカスタマイズ可能な1次元又は2次元プロットにより手早く容易にデータを可視化し、計算することができる。今回の発表では、さまざまな質量理論模型を取り上げ、それらの実験値から標準偏差等をこのシステムを用いて比較し、このツールの利便性を紹介する。

口頭

Low-energy states in $$^{79}$$Zn and the structure of $$^{78}$$Ni

Orlandi, R.; M$"u$cher, D.*; Raabe, R.*; Jungclaus, A.*; Pain, S. D.*; Bildstein, V.*; Chapman, R.*; de Angelis, G.*; Johansen, J. G.*; Van Duppen, P.*; et al.

no journal, , 

Single-neutron states in the $$N$$ = 49 isotope $$^{79}$$Zn were populated in the $$^{78}$$Zn(d,p)$$^{79}$$Zn transfer reaction at REX-ISOLDE, CERN. The combined detection of protons ejected in the reaction and of $$gamma$$ rays emitted by $$^{79}$$Zn permitted the identification of the lowest-lying 5/2$$^+$$ and 1/2$$^+$$ excited states. The analysis of proton angular distributions links these states to a significant amount of single-particle strength around 1 MeV, and specifically to the $$nu$$d$$_{5/2}$$ and $$nu$$s$$_{1/2}$$ neutron orbits, which lie above the $$N$$ = 50 neutron shell gap. Comparison with large-scale-shell-model calculations supports a robust $$N$$ = 50 shell-closure for $$^{78}$$Ni. These data constitute a considerable step towards the understanding of the magicity of $$^{78}$$Ni and of the structure of isotopes in the region.

口頭

Neutron hole states in $$^{131}$$Sn studied via the $$^{132}$$Sn(d,t)$$^{131}$$Sn reaction

Orlandi, R.; Pain, S. D.*; Bardayan, D. W.*; Gross, C. J.*; Smith, M. S.*; Jungclaus, A.*; Ahn, S.*; Jones, K. L.*; Pittman, S. T.*; Schmitt, K. T.*; et al.

no journal, , 

Knowledge of single-particle energies in the vicinity of exotic doubly-magic nuclei is of critical importance to understand evolution of nuclear structure. In the present work, the $$^{132}$$Sn(d,t)$$^{131}$$Sn reaction (Q=-1.055 MeV) was studied in inverse kinematics at HRIBF of Oak Ridge National Laboratory. The $$^{132}$$Sn ISOL beam was post-accelerated to an energy of 4.39 MeV/u using the ORNL HRIBF accelerator. The beam (average intensity of $$sim$$1.2e4 pps) impinged on a $$sim$$250 $$mu$$g/cm$$^{2}$$ deuterated polyethylene target, for approximately 4 days. Ejected tritons were detected using the Super ORRUBA array of segmented Si telescopes. Low-lying states in $$^{131}$$Sn were populated in the experiment. Preliminary results will be shown.

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