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論文

First observation of $$^{28}$$O

近藤 洋介*; Achouri, N. L.*; Al Falou, H.*; Atar, L.*; Aumann, T.*; 馬場 秀忠*; Boretzky, K.*; Caesar, C.*; Calvet, D.*; Chae, H.*; et al.

Nature, 620(7976), p.965 - 970, 2023/08

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6
 被引用回数：6 パーセンタイル：93.26(Multidisciplinary Sciences)

非常に中性子が過剰な原子核$$^{28}$$Oは、陽子、中性子ともに魔法数であることから古くからその性質に興味が持たれていたが、酸素の最後の束縛核$$^{24}$$Oよりも中性子が4個も多いため、これまで観測されてこなかった。この論文では、理化学研究所RIBFにて$$^{29}$$Fからの1陽子ノックアウト反応によって$$^{28}$$Oを生成し、そこから放出される中性子を測定することによって初めてその観測に成功した。核構造の観点からは、$$^{28}$$Oでは二重閉殻が保たれているか興味が持たれていたが、実験で得られた分光学的因子が殻模型計算で予言されて程度の大きいことから、閉殻構造をもたない可能性が高いことがわかった。

論文

Intruder configurations in $$^{29}$$Ne at the transition into the island of inversion; Detailed structure study of $$^{28}$$Ne

Wang, H.*; 安田 昌弘*; 近藤 洋介*; 中村 隆司*; Tostevin, J. A.*; 緒方 一介*; 大塚 孝治*; Poves, A.*; 清水 則孝*; 吉田 数貴; et al.

Physics Letters B, 843, p.138038_1 - 138038_9, 2023/08

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.138038
 被引用回数：2 パーセンタイル：83.53(Astronomy & Astrophysics)

$$^{29}$$Neからの1中性子除去反応を用いて、$$^{28}$$Neの詳細な$$gamma$$線分光を行った。平行運動量分布の解析に基づき、$$^{28}$$Neの準位構造とスピンパリティを決定し、初めて負のパリティ状態を同定した。測定された断面積と運動量分布から、N=20とN=28のシェルギャップの消失の証拠となる有意なintruder p-wave強度が明らかになった。束縛状態については、弱いf-waveの可能性のある強度が観測された。いくつかの有効相互作用を用いた大規模殻模型計算では、実験的に観測された大きなp-wave強度と小さなf-wave強度は再現されず、Ne同位体に沿った反転の島への遷移の完全な理論的記述への挑戦が続いていることを示している。

論文

Development of CdTe pixel detectors combined with an aluminum Schottky diode sensor and photon-counting ASICs

豊川 秀訓*; 佐治 超爾*; 川瀬 守弘*; Wu, S.*; 古川 行人*; 梶原 堅太郎*; 佐藤 真直*; 広野 等子*; 城 鮎美*; 菖蒲 敬久; et al.

Journal of Instrumentation (Internet), 12(1), p.C01044_1 - C01044_7, 2017/01

https://doi.org/10.1088/1748-0221/12/01/C01044
 被引用回数：4 パーセンタイル：21(Instruments & Instrumentation)

アルミニウムショットキーダイオードセンサとフォトンカウンティングASICsを組み合わせたCdTeピクセル検出器の開発を行っている。このハイブリッドピクセル検出器は、200マイクロメートル$$times$$200マイクロメートルのピクセルサイズで、19ミリメートル$$times$$20ミリメートルまたは38.2ミリメートル$$times$$40.2ミリメートルの面積で設計された。フォトンカウンティングASIC SP8-04F10Kは、プリアンプ,シェーパ, 3レベルのウィンドウタイプのディスクリミネータ、および各ピクセルが24ビットカウンタを備えている。そしてウィンドウコンパレータを用いてX線エネルギーを選択するフォトンカウンティングモードで精密に動作し、100$$times$$95ピクセルのシングルチップ検出器が20$$^{circ}$$Cで実現している。本研究では、本検出器の性能を評価するため、白色X線マイクロビーム実験のフィージビリティスタディを行った。珪素鋼試料に白色X線を照射し、照射位置を走査しながらラウエ回折を測定した。その結果、各位置で隣接する画像間の差を用いることで試料内の粒界の観察に成功した。

論文

Beam position monitor system of J-PARC RCS

林 直樹; 川瀬 雅人; 畠山 衆一郎; 廣木 成治; 佐伯 理生二; 高橋 博樹; 照山 雄三*; 豊川 良治*; 荒川 大*; 平松 成範*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 677, p.94 - 106, 2012/06

https://doi.org/10.1016/j.nima.2012.02.013
 被引用回数：12 パーセンタイル：66.47(Instruments & Instrumentation)

本論文は、J-PARC RCSのビーム位置モニタ(BPM)システムについて述べる。RCSは、ビームパワー1MWの速い繰返しのシンクロトロンで、そのBPM検出器は、直径250mm以上あるが、ビーム位置を極めて正確に測定する必要がある。さらに、定格から低いビーム強度まで、幅広い範囲で動作することが必要である。リングには、54台のBPMがあり、限られたスペースのため、そのほとんどを補正電磁石の内側に収めた。検出器は、静電容量型で4電極あり、対角線カット形状で構成される電極対は、ビーム位置に対し非常に良い線形出力特性を持つように設計した。また、14bit 40MS/sのADCと600MHzのDSPを持つ信号処理回路を開発し、それらを、shared memoryを介し、EPICSによって制御できるようにした。この回路は、連続して平均ビーム位置を計算するモードでは、25Hzのパルスすべての記録が可能で、ほかに、周回ごとのビーム位置計算など、高度な解析のため、全波形データを残すモードも設定した。

論文

Isoscalar giant resonances in the Sn nuclei and implications for the asymmetry term in the nuclear-matter incompressibility

Li, T.*; Garg, U.*; Liu, Y.*; Marks, R.*; Nayak, B. K.*; Madhusudhana Rao, P. V.*; 藤原 守*; 橋本 尚信*; 中西 康介*; 奥村 瞬*; et al.

Physical Review C, 81(3), p.034309_1 - 034309_11, 2010/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.81.034309
 被引用回数：107 パーセンタイル：97.52(Physics, Nuclear)

We have investigated the isoscalar giant resonances in the Sn isotopes using inelastic scattering of 386-MeV $$alpha$$ particles at extremely forward angles, including 0$$^{circ}$$. The strength distributions for various multipoles were extracted by a multipole decomposition analysis based on the expected angular distributions of the respective multipoles. We find that the centroid energies of the isoscalar giant monopole resonance (ISGMR) in the Sn isotopes are significantly lower than the theoretical predictions. In addition, the asymmetry term, $$K_{tau}$$, in the expression for the nuclear incompressibility has been determined from the ISGMR data in Sn isotopes and is found to be consistent with a number of indirectly extracted values for this parameter.

論文

Half-life of the $$^{164}$$Ho by the ($$gamma$$,$$n$$) reaction from Laser Compton scattering $$gamma$$ rays at the electron storage ring NewSUBARU

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; et al.

Physical Review C, 77(6), p.068801_1 - 068801_4, 2008/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.77.068801
 被引用回数：12 パーセンタイル：60.89(Physics, Nuclear)

$$^{164}$$Erはp核であるが、近傍のp核と比較して太陽組成が1桁大きいため、1950年代から起源が議論されてきた。その生成メカニズムの1つとして高温下でベータ崩壊する$$^{163}$$Dyを基点とした遅い中性子捕獲反応過程の分岐が提案されている。$$^{164}$$Hoは生成過程の途中に位置するため、その崩壊スキームの解明は重要である。$$^{164}$$Hoには約37.5分の半減期のアイソマーが存在する。しかし、その半減期は1966年に計測された後、測定されていない。そこで、本研究では、NewSUBARUの逆コンプトン$$gamma$$線による($$gamma$$,$$n$$)反応によって$$^{164}$$Hoを生成し、アイソマーの崩壊による$$gamma$$線の崩壊曲線を計測する手法で、半減期をより精密に測定した。

論文

Multi-wire profile monitor for J-PARC 3GeV RCS

廣木 成治; 林 直樹; 川瀬 雅人; 野田 文章; Saha, P. K.; 佐甲 博之; 高橋 博樹; 上野 彰; 荒木田 是夫*; Lee, S.*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.1131 - 1133, 2008/06

RCSの入射部に設置した6台のマルチワイヤープロファイルモニターを用い、初期のビーム調整運転で入射軌道を確立することができた。H$$^{-}$$ビーム検出用に直径0.1mmの金被覆タングステン線を窓型のセラミック枠に垂直と水平方向に取付け(傾き17.7度、主として2.9mmか9.5mm間隔で合計51本)、この枠をステッピングモーターにて垂直か水平方向に駆動させる。この傾き17.7度のタングステン線と精密駆動機構により2段階の測定が可能となる。すなわち、最初はセンサー枠を測定位置に固定し1発のビームでおおまかなビーム形状を捉え、次の段階でビーム入射タイミングに合わせてセンサー枠を駆動し(主として101発に同期させて0.1mm間隔で10mm駆動)詳細なビーム形状を測定する。タングステン線をビームが貫通することにより発生した電荷信号は信号処理回路により増幅,積分,保持され、その保持信号はマルチプレクサにより順次読出されてガウス分布近似曲線で補間される。

論文

Investigations of different kilovoltage X-ray energy for three-dimensional converging stereotactic radiotherapy system; Monte Carlo simulations with CT data

Deloar, H. M.*; 国枝 悦夫*; 川瀬 貴嗣*; 角尾 卓紀*; 齋藤 秀敏*; 尾嵜 真浩*; 斎藤 公明; 高木 俊治*; 佐藤 理*; 藤崎 達也*; et al.

Medical Physics, 33(12), p.4635 - 4642, 2006/12

https://doi.org/10.1118/1.2361080
 被引用回数：13 パーセンタイル：39.21(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)

適切な中エネルギーX線を用いることで患部のより高い線量均一性を実現し、小さな肺腫瘍を処置するための3次元集光治療(3DCSRT)の研究を進めている。CTシステムを改良したノンコプラナ集光治療装置のシミュレーションを、147.5, 200, 300, 500kVpの4種類のX線を用いることを想定して、BEAMnrcコードを用いて行った。kVp領域のX線とMV領域のX線との線量均一性の違いをCTデータに基づくファントムを用いて比較した。ターゲットの中心の周囲から3種類のノンコプラナアークで照射することを想定した。線量体積ヒストグラムに関して比べた場合、kVpエネルギーのX線の線量均一性はMVエネルギーのX線に比べて優れていることが明らかになった。肋骨における線量をなるべく抑制することを合わせて考慮すると、3DCSRTには500kVpのX線が最も適していることが明らかになった。

論文

Half-life of $$^{184}$$Re populated by the $$(gamma,n)$$ reaction from laser Compton scattering $$gamma$$ rays at the electron storage ring NewSUBARU

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

Physical Review C, 74(6), p.065802_1 - 065802_5, 2006/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.74.065802
 被引用回数：29 パーセンタイル：82.75(Physics, Nuclear)

相対論工学によって達成された逆コンプトン$$gamma$$線による$$^{185}$$Re$$(gamma,n)$$$$^{184}$$Re反応を用いて生成した$$^{184}$$Reの半減期を報告する。この逆コンプトン$$gamma$$線はニュースバルの電子蓄積リングにおいて生成された。これまで、$$^{184}$$Reの3$$^-$$のスピン・パリティーを持つ基底状態の半減期測定は、重水素ビームを用いて行われた。その結果、38.0$$pm$$0.5日の半減期が計測されている。しかし、この時点では$$^{184}$$Reに8$$^+$$のスピン・パリティーを持つアイソマーの存在は知られていなかった。そのため、このアイソマー(半減期は169$$pm$$8日)の寄与があるはずであり、本来の値より長くなっている可能性が極めて高い。一般に粒子ビームの入射反応と比較して、$$(gamma,n)$$反応は原子核に持ち込む角運動量が小さいために小さいスピンを持つ基底状態を生成しやすいという長所を有する。本実験によって、35.4$$pm$$0.7日の半減期が得られた。これは、これまで奨励されていた半減期より約7%も短い。この結果は、放射化法を用いた応用研究に直接的に影響を与える。

論文

J-PARCリニアックDTL1ビームコミッショニングにおける低電力高周波源システムの特性

小林 鉄也; 鈴木 浩幸*; 穴見 昌三*; 山口 誠哉*; 川村 真人*; 福井 佑治*; 門倉 英一*; 上窪田 紀彦*; 高木 誠*; 吉田 奨*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.314 - 316, 2004/08

J-PARCリニアック運転のため、現在KEKで行われているDTL1ビームコミッショニングにおいて性能評価される低電力高周波源システムの特性について報告する。本ビーム試験では、RFQ,バンチャー2台,チョッパー、及びDTL1を、いずれも324MHzで駆動する。これらの位相・振幅フィードバック制御とモニターシステムの特性,バンチャーでのフィードバックシステムの有効性などについて述べる。

報告書

電解還元パルスカラム工学試験装置(II)試験報告書(その2) 昭和60年度上期試験報告書

山本 徳洋*; 川瀬 治*; 三浦 幸一*

PNC TN8410 86-002, 221 Pages, 1985/12

PNC-TN8410-86-002.pdf:4.29MB

高速炉使用済燃料の再処理をピューレックス法で行う場合に特に重要な開発課題となるプルトニウムの還元を電解還元法で行うべく研究開発を実施している。 その一環として昭和58年度には実規模相当処理能力を有する電解還元パルスカラム工学試験装置(2)(U及びRIの使用が可能)を東海事業所・第一応用試験棟に設置した。 本報告書は前年度に引き続き同装置を用いて昭和60年度上期に実施した試験の結果をまとめたものである。 試験は水相電解モードでのパラメータ試験13Runより構成され前報の結果と合わせて以下の知見を得た。 1)供給液の酸濃度が電極電位を左右する端子間電圧にも,又ウランの還元量そのものにも強い影響を与える事が分かった。 2)酸化還元電位,導電率,供給電流及び供給ウラン濃度等を考慮する事により,副生ガスの挙動に関する定性的傾向を把握した。 3)前報で導出した拡散律速領域での電解還元速度式が電極反応速度論的にも裏付けられ,その適用範囲が拡大した。 4)水素ガス発生量及びアジ化水素生成濃度の安全性が引き続き確認された。

口頭

ニュースバルの逆コンプトン$$gamma$$線によるReの光核反応

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

no journal, , 

SPring-8のニュースバル放射光施設では、最大17MeVの逆コンプトン$$gamma$$線が利用可能である。このエネルギーは中性子離別エネルギーはもちろん、巨大共鳴のエネルギーより十分に高いため、原子核と反応し中性子数が1小さい同位体を生成する。この手法で、天然に存在する安定同位体より軽い不安体同位体の生成が可能である。Re-185からRe-184を生成し、そのベータ崩壊の半減期を83日間にわたり計測した。その結果、従来の推奨値より7%短い半減期を得た。これまでの推奨値は、アイソマーの影響があったが、本実験ではその寄与がないためである。

口頭

Half-life of $$^{184}$$Re populated by photodisintegration reaction with Laser Compton scattering $$gamma$$-rays at NewSUBARU

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

no journal, , 

ニュースバルでは最大エネルギー17MeVのレーザー逆コンプトン$$gamma$$線が稼動している。この$$gamma$$線を原子核に照射すると、$$gamma$$線と原子核が光核反応を起こし、もとの原子核とは異なる同位体が生成される。この手法を用いて、Re-185から不安体同位体Re-184を生成した。このRe-184の基底状態のベータ崩壊を83日間計測した。その結果、約35.4日の半減期の値を得た。この値は従来の推奨値より7%短いとの結果を得た。これは、従来の推奨値が計測された段階では、約169日の半減期のアイソマーが発見されていなかったためである。

口頭

レーザー逆コンプトン$$gamma$$線による軽核の光核反応断面積測定

静間 俊行; 川瀬 啓悟; 早川 岳人; 宮本 修治*; 堀川 賢*; 藤原 守

no journal, , 

高エネルギー加速電子とレーザー光との相対論的コンプトン散乱により、MeVエネルギー領域の$$gamma$$線ビーム(レーザー逆コンプトン$$gamma$$線)が生成される。レーザー逆コンプトン$$gamma$$線は、単色性,エネルギー可変性、及び偏光性において優れており、このような特徴を活かし、核反応断面積,核遷移強度やスピン・パリティなど核反応、核構造の詳細な情報を得ることが可能である。現在、われわれは、兵庫県立大学・高度産業科学研究所,ニュースバル放射光施設において稼動中のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線発生装置を用いて、放射化法によるカリウム領域核に対する光核反応断面積の測定実験を行っており、最近の実験結果について報告する。

口頭

ニュースバル逆コンプトン$$gamma$$線によるReの光核反応実験

早川 岳人; 静間 俊行; 林 由紀雄; 神門 正城; 川瀬 啓悟; 菊澤 信宏; 羽島 良一; 千葉 敏; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; et al.

no journal, , 

原子核の半減期は核反応終了より時間が経過した後の放射能の強さはもとより、原子力システムにおいては発熱量の観点からも重要である。ベータ安定線近傍の同位体の半減期は精密に計測されていると考えられがちであるが、必ずしもそうではない。Re-184の基底状態の半減期として約38.0日の値が推奨値として知られている。しかし、Re-184には約169日の半減期のアイソマーが存在する。歴史的には約38.0日の基底状態の半減期の測定後に、このアイソマーが発見された。そのため、アイソマーの影響を受けていない半減期の測定が必要であった。SPring-8内のNewSUBARU放射光施設において、MeV領域の逆コンプトン$$gamma$$線装置が稼動している。この逆コンプトン$$gamma$$線を用いて、Re-184を光核反応で生成し、その半減期を83日間に渡り計測した。その結果、アイソマーの影響がない半減期の測定に成功し、従来の推奨値より7パーセント短いことを明らかにした。

口頭

NewSUBARUの逆コンプトン$$gamma$$線によるHo-164の光核反応による生成と崩壊測定

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; et al.

no journal, , 

NewSUBARUには8-17MeVのエネルギー領域の逆コンプトン$$gamma$$線が稼動している。この逆コンプトン$$gamma$$線をHoターゲットに照射し、Ho-165からHo-164を生成する。Ho-164にはベータ崩壊する基底状態のほかに、約37分の半減期で崩壊するアイソマーが存在する。このアイソマーを光核反応で生成し、その内部崩壊$$gamma$$線の崩壊曲線を計測することで半減期を測定した。その結果、従来の値より8%短い半減期を得ることができた。

口頭

レーザー逆コンプトン$$gamma$$線による$$^{35}$$Cl, $$^{39}$$Kの光核反応断面積測定

静間 俊行; 早川 岳人; 川瀬 啓悟; 藤原 守; 宮本 修治*; 堀川 賢*

no journal, , 

ニュースバル放射光施設のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて行った$$^{35}$$Clと$$^{39}$$Kに対する光核反応断面積の測定結果について報告する。実験ではアルミニウム容器に密閉した塩化カリウム粉末をターゲットとして使用した。$$^{35}$$Clと$$^{39}$$Kの光核反応によって生成した$$^{34}$$Clと$$^{38}$$Kからの崩壊$$gamma$$線を計測し、$$gamma$$線平均エネルギー16MeVにおける生成断面積を、それぞれ0.7(2)mb及び0.5(2)mbと決定した。これらの結果は、殻模型による計算と一致することがわかった。

口頭

Half-life measurements of neutron-deficient isotopes using laser Compton scattering $$gamma$$-rays at NewSUBARU

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 将*; 堀川 賢*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; 千葉 敏; et al.

no journal, , 

ニュースバルでは現在MeVエネルギー領域のレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源が稼動している。レーザーと電子の散乱によって準単色な$$gamma$$線が生成される。17MeVのレーザーコンプトン$$gamma$$線を原子核に照射すると相互作用を起こし、中性子が放出され原子核は軽い同位体に変換される。生成された軽い同位体はアイソマーやベータ崩壊する基底状態を有している場合がある。このような原子核の半減期測定を行った。Re-184の基底状態の半減期測定では過去のデータより7%短い半減期が、Ho-164のアイソマーの半減期測定では過去のデータより3%短い結果が得られた。これらの結果は、レーザーコンプトン$$gamma$$線によって選択的に生成した不安体同位体の半減期測定法を有効であることを示す。

口頭

Ho-164アイソマーの半減期

早川 岳人; 静間 俊行; 川瀬 啓悟; 菊澤 信宏; 千葉 敏; 神門 正城; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; 梶野 敏貴*; 藤原 守

no journal, , 

Ho-164には約37日の半減期で崩壊するアイソマーが存在している。しかし、その半減期は1966年に計測された後、崩壊曲線の測定結果を含んだ信頼できる測定結果は報告されていなかった。SPring-8内のニュースバル放射光施設には、レーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源が設置されている。レーザーコンプトン$$gamma$$線は準単色である。Ho-164をレーザーコンプトン$$gamma$$線照射による光核反応で生成し、そのアイソマーの半減期を測定した。その結果、半減期は36.4$$pm$$0.3分であり、従来の値より3%短いという結果を得た。

口頭

単色$$gamma$$線ビームを用いた使用済燃料中Pu, U, MAの非破壊分析の提案,1; 分析装置の概要と要素技術開発の現状

羽島 良一; 早川 岳人; 菊澤 信宏; 静間 俊行; 西森 信行; 永井 良治; 沢村 勝; 川瀬 啓悟; 小菅 淳; 立野 亮; et al.

no journal, , 

国際保障措置上の重要な課題である再処理工場での受払差への対応策として、使用済燃料中に含まれる核分裂物質($$^{239}$$Pu等)の高精度な非破壊分析法が検討されている。われわれは、量子ビームの先端技術により発生可能となる単色亜$$gamma$$線ビームと原子核共鳴蛍光散乱を組合せた、使用済燃料中のU, Pu, MAの非破壊分析法を提案する。本手法の特徴は以下の通りである。(1)2MeVの$$gamma$$線を用いるので燃料ピンの内部まで分析可能,(2)燃料集合体を冷却プールに入れたまま分析可能,(3)Puの同位体のみならず、U, MAなど必要なすべての同位体を分析可能。本発表では、装置の概要と要素技術開発の現状を報告する。

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