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論文

$$beta^-$$ decay of $$T_z$$ = +$$frac{11}{2}$$ isotopes $$^{37}$$Al and $$^{39}$$Si; Understanding Gamow-Teller strength distribution in neutron-rich nuclei

Abromeit, B.*; Tripathi, V.*; Crawford, H. L.*; Liddick, S. N.*; 吉田 聡太*; 宇都野 穣; Bender, P. C.*; Crider, B. P.*; Dungan, R.*; Fallon, P.*; et al.

Physical Review C, 100(1), p.014323_1 - 014323_14, 2019/07

中性子過剰核$$^{37}$$Al, $$^{39}$$Siとその娘核からのベータ崩壊をミシガン州立大学の国立超伝導サイクロトロン研究所において調べた。ベータ崩壊で得られた準位構造を大規模殻模型計算と比較し、実験と理論の良い一致が得られることがわかった。さらに、脱励起ガンマ線の強度から、それぞれの準位にベータ遷移する強度を表す$$log ft$$値を引き出した。これら奇核のベータ崩壊で得られた低励起状態への$$log ft$$値は偶偶核からのものよりも強くフラグメントしていることがわかった。これは、大規模殻模型計算で予言されたガモフテラー遷移強度の分布に対する一般的傾向に合致した結果である。

論文

Spectroscopy of strongly deformed $$^{32}$$Ne by proton knockout reactions

Murray, I.*; MacCormick, M.*; Bazin, D.*; Doornenbal, P.*; 青井 考*; 馬場 秀忠*; Crawford, H. L.*; Fallon, P.*; Li, K.*; Lee, J.*; et al.

Physical Review C, 99(1), p.011302_1 - 011302_7, 2019/01

 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

理化学研究所のRI Beam Factory(RIBF)にて中性子過剰核$$^{32}$$Neの低励起状態を1陽子あるいは2陽子ノックアウト反応によって生成し、そこからの脱励起ガンマ線の測定によって、エネルギー準位を構築した。1410(15)keVのガンマ線を初めて測定し、反応断面積の系統性などから$$4^+_1$$から$$2^+_1$$への遷移に対応すると提案した。既に知られている$$2^+_1$$準位を用いて、$$4^+_1$$$$2^+_1$$の励起エネルギー比2.99(6)が得られた。この値は、回転スペクトルの値に近く、$$^{32}$$Neは強く変形していることがわかった。この実験結果は、大規模殻模型計算の結果とよく一致した。

論文

$$beta$$ decay of $$^{38,40}$$Si ($$T_z$$ = +5, +6) to low-lying core excited states in odd-odd $$^{38,40}$$P isotopes

Tripathi, V.*; Lubna, R. S.*; Abromeit, B.*; Crawford, H. L.*; Liddick, S. N.*; 宇都野 穣; Bender, P. C.*; Crider, B. P.*; Dungan, R.*; Fallon, P.*; et al.

Physical Review C, 95(2), p.024308_1 - 024308_7, 2017/02

AA2016-0485.pdf:0.5MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:39.76(Physics, Nuclear)

ミシガン州立大の超伝導サイクロトロン施設にて中性子過剰核$$^{38,40}$$Siから$$^{38,40}$$Pへのベータ崩壊を測定した。親核の基底状態$$0^+$$からガモフテラー遷移で強く遷移する$$^{38,40}$$Pの$$1^+$$状態を下から3本観測することができた。これらの$$1^+$$状態はコア励起を伴う異常パリティ状態であるにも関わらず、励起エネルギーが1-2MeV領域と低く出現することがわかった。これらの$$1^+$$状態の励起エネルギーおよび$$log ft$$値は殻模型計算によってよく再現できた。$$1^+_1$$状態よりも$$1^+_{2,3}$$状態でガモフテラー遷移強度が大きくなるという実験結果を、これらの原子核の殻構造の観点から理解できることを示した。

論文

Identification of deformed intruder states in semi-magic $$^{70}$$Ni

Chiara, C. J.*; Weisshaar, D.*; Janssens, R. V. F.*; 角田 佑介*; 大塚 孝治*; Harker, J. L.*; Walters, W. B.*; Recchia, F.*; Albers, M.*; Alcorta, M.*; et al.

Physical Review C, 91(4), p.044309_1 - 044309_10, 2015/04

 被引用回数:22 パーセンタイル:7.02(Physics, Nuclear)

アルゴンヌ国立研究所にて中性子過剰核$$^{70}$$Niを$$^{70}$$Znの多核子移行反応によって生成し、$$gamma$$線検出器GRETINAを用いて$$gamma$$線分光を行った。その結果、$$2^+_2$$, $$4^+_2$$準位を初めて観測した。これらの準位は小さな模型空間を採用した殻模型計算では再現されないため、陽子の$$f_{7/2}$$軌道からの励起を伴った大きな変形状態であると考えられる。本論文の理論グループが2014年に発表した大規模殻模型計算によって$$^{70}$$Niの励起状態を解析した結果、これらの状態は大きなプロレート変形を持つ状態とよく対応することがわかった。この結果は、中性子過剰ニッケル同位体における変形共存が$$^{68}$$Ni以外にも存在することを実証するとともに、中性子過剰核における大規模殻模型計算の予言能力を確かめるものである。

論文

Quadrupole moment of $$^{37}$$K

南園 啓*; Mantica, P. F.*; Crawford, H. L.*; Pinter, J. S.*; Stoker, J. B.*; 宇都野 穣; Weerasiri, R. R.*

Physics Letters B, 662(5), p.389 - 395, 2008/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:61.74(Astronomy & Astrophysics)

ミシガン州立大学サイクロトロンにて$$^{37}$$Kの電気的四重極モーメントを測定し、10.6$$pm$$0.4$$e^2$$fm$$^4$$と従来の測定値よりも精度の良い値を得た。このモーメントを標準的な殻模型である、USD相互作用を用いた$$sd$$殻模型計算と比較したところ、実験値は理論の予言値よりも30%程度大きく、同位体である$$^{39}$$Kのモーメントよりもかなり大きな値となった。$$^{39}$$Kと比較して$$^{37}$$Kの四重極モーメントが大きくなるメカニズムについて、波動関数を解析することによって以下のように提唱した。$$^{37}$$Kの基底状態は、陽子の$$d_{3/2}$$空孔状態が主であるが、陽子の$$1/2^+$$に中性子の$$2^+$$が結合した状態も15%ほど混ざっている。この波動関数の混合は、陽子しか有効電荷を持たないと仮定すると$$^{37}$$Kのモーメントを小さくするように働くが、中性子の有効電荷がモーメントを増大させる。すなわち、この実験結果は、従来考えられてきたよりも大きな中性子の有効電荷が必要であることを示唆している。

口頭

Nuclear moments of the radioactive isotope $$^{131}$$La determined by collinear fast-beam laser spectroscopy

飯村 秀紀; Schuessler, H. A.*; Buchinger, F.*; Cocolios, T.*; Crawford, J. E.*; Gulick, S.*; Lee, J. K. P.*; Levy, C. D. P.*; Pearson, M.*; Lioubimov, V.*; et al.

no journal, , 

希土類元素では、中性子数が74近傍で原子核の変形度が急激に大きくなることが核構造模型から予測されている。この領域を調べるために、$$^{131}$$La(N=74)の超微細構造を初めて測定した。これは、われわれがこれまで行ってきた$$^{135,137-139}$$Laのオフライン・レーザー分光実験をオンライン実験に発展させたものである。放射性核種である$$^{131}$$La(T$$_{1/2}$$=59min)は、TRIUMFサイクロトロンの陽子ビームを用いて核破砕反応により生成した。超微細構造スペクトルは、コリニア・レーザービーム分光の手法により観測した。得られた超微細構造定数より$$^{131}$$Laの原子核の電磁気モーメントを決定した。また、particle triaxial-rotor模型をもとに、モーメントの理論値を計算した。両者を比較した結果、$$^{131}$$Laの原子核が大きく非軸対称変形しいると仮定すると、理論値は実験値を再現することがわかった。

口頭

Laser spectroscopy of the neutron deficient La isotopes

飯村 秀紀; Buchinger, F.*; Crawford, J. E.*; Gulick, S.*; Cocolios, T. E.*; Kolomenski, A.*; Fahes, M.*; Schuessler, H. A.*

no journal, , 

$$^{131}$$La(T$$_{1/2}$$=59m)の磁気モーメントと四重極モーメントをコリニア・レーザー分光の手法で測定した。実験はTRIUMF(カナダ)のISAC施設で行った。中性子欠損La同位体については、原子核の非軸対称変形がTotal Routhian Surfaces計算などにより理論的に予測されている。これを検証するために、非軸対称変形を含んだ計算を行い、実験と比較した。計算は、TRSで予測されている変形度から、Particle Triaxial Rotor Modelによりモーメントを計算した。その結果、変形度に特に敏感な四重極モーメントについて理論と実験の良い一致が得られた。一方、非軸対称変形を含まない計算では実験値を再現できず、TRS計算などの予測通り、$$^{131}$$Laが非軸対称変形していることが検証された。同様の計算を、JAEAタンデム加速器で以前に測定した$$^{135}$$Laのモーメントについても行い、この原子核も非軸対称変形していることを確認した。

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