Neutron capture cross sections of light neutron-rich nuclei relevant for -process nucleosynthesis

Bhattacharyya, A.*; Datta, U.*; Rahaman, A.*; Chakraborty, S.*; Aumann, T.*; Beceiro-Novo, S.*; Boretzky, K.*; Caesar, C.*; Carlson, B. V.*; Catford, W. N.*; et al.

Physical Review C, 104(4), p.045801_1 - 045801_14, 2021/10

AA2021-0553.pdf:7.41MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.104.045801

中性子過剰核に対する中性子捕獲断面積は、過程元素合成を理解する上で直接必要なデータであるものの、中性子標的が存在しないことと中性子過剰核の半減期が短いため、その実験を行うことは困難である。その代替手段として、反応の逆過程である反応のデータから導出する方法が行われている。本論文では、中性子数20領域の中性子過剰核に対し、クーロン分解反応を用いて反応の断面積を測定し、そこから反応の断面積を得た。その結果、NaとAlに対する中性子捕獲断面積については、統計模型で予測された値よりも小さく、Mgに対しては大きな値となることがわかった。

Proton acceleration experiments and warm dense matter research using high power lasers

Roth, M.*; Alber, I.*; Bagnoud, V.*; Brown, C. R. D.*; Clarke, R.*; 大道 博行; Fernandez, J.*; Flippo, K.*; Gaillard, S.*; Gauthier, C.*; et al.

Plasma Physics and Controlled Fusion, 51(12), p.124039_1 - 124039_7, 2009/12

https://doi.org/10.1088/0741-3335/51/12/124039

The acceleration of intense proton and ion beams by ultra-intense lasers has matured to a point where applications in basic research and technology are being developed. Crucial for harvesting the unmatched beam parameters driven by the relativistic electron sheath is the precise control of the beam. In this paper we report on recent experiments using the PHELIX laser at GSI, the VULCAN laser at RAL and the TRIDENT laser at LANL to control and use laser accelerated proton beams for applications in high energy density research. We demonstrate efficient collimation of the proton beam using high field pulsed solenoid magnets, a prerequisite to capture and transport the beam for applications. Furthermore, we report on two campaigns to use intense, short proton bunches to isochorically heat solid targets up to the warm dense matter state. The temporal profile of the proton beam allows for rapid heating of the target, much faster than the hydrodynamic response time thereby creating a strongly coupled plasma at solid density. The target parameters are then probed by X-ray Thomson scattering to reveal the density and temperature of the heated volume. This combination of two powerful techniques developed during the past few years allows for the generation and investigation of macroscopic samples of matter in states present in giant planets or the interior of the earth.

Neutron diffraction study of hydrogels

関根 由莉奈; 深澤 倫子*; 小林 理気*; Chi, S.*; Fernandez, J.*; 深澤 裕

no journal, , 

ハイドロゲルとは、3次元のポリマーネットワークに多量の水を安定に含む物質である。本研究では、ゲル中における水の性質や構造を明らかにすることを目的として、オークリッジ国立研究所の中性子回折装置(WAND)を用いて含水率の異なるポリ,-ジメチルアクリルアミドゲルの中性子散乱を測定した。結果、低含水率のゲルにおいて、230K以下でアモルファス氷の回折パターンを観察した。昇温過程に伴いアモルファス氷の回折パターンはcubic氷の回折パターンへと変化した。これらの結果より、ハイドロゲル中には通常と異なる水が存在することが明らかとなった。これらの性質は、ゲル材料の開発において重要な知見となると考えている。