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論文

Neutron capture cross sections of light neutron-rich nuclei relevant for $$r$$-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

中性子過剰核に対する中性子捕獲断面積は、$$r$$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、$$(n,gamma)$$反応の逆過程である$$(gamma,n)$$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$$(gamma,n)$$反応の断面積を測定し、そこから$$(n,gamma)$$反応の断面積を得た。その結果、$$^{28,29}$$Naと$$^{34}$$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、$$^{32}$$Mgに対しては大きな値となることがわかった。

論文

Ground-state configuration of neutron-rich $$^{35}$$Al via Coulomb breakup

Chakraborty, S.*; Datta, U.*; Aumann, T.*; Beceiro-Novo, S.*; Boretzky, K.*; Caesar, C.*; Carlson, B. V.*; Catford, W. N.*; Chartier, M.*; Cortina-Gil, D.*; et al.

Physical Review C, 96(3), p.034301_1 - 034301_9, 2017/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:14.2(Physics, Nuclear)

GSIのLAND-FRSセットアップを用いて、$$^{35}$$Alの基底状態配位をクーロン分解反応によって調べた。そこで得られた包括的断面積は78(13)mbとなった。単一粒子模型によるクーロン分解反応断面積を大規模殻模型計算による$$^{34}$$Al+1中性子系の分光学的因子と組み合わせることによって得られた理論計算の断面積を実験値と比較した。その結果、殻模型計算では$$f$$軌道の寄与をいくらか過大評価し、$$p$$軌道の寄与を過小評価していることがわかった。これは、$$^{35}$$Alの基底状態において中性子数28の殻ギャップが著しく縮まっており、それによって、$$pf$$殻を占める最後の2個の中性子軌道が$$p$$軌道をより多く占有しているためであると考えられる。

論文

Study of the reaction $$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm $$rightarrow$$ $$^{296}$$Lv$$^{ast}$$ at RIKEN-GARIS

加治 大哉*; 森田 浩介*; 森本 幸司*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 藤田 訓裕*; Gan, Z.*; Geissel, H.*; 長谷部 裕雄*; Hofmann, S.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 86(3), p.034201_1 - 034201_7, 2017/03

 被引用回数:16 パーセンタイル:79.57(Physics, Multidisciplinary)

理化学研究所のガス充填型反跳核分離装置GARISを用いて$$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm $$rightarrow$$ $$^{296}$$Lv$$^{ast}$$融合反応を調べた。116番元素$$^{292}$$Lv, $$^{293}$$Lvと思われる核反応生成物に起因するアルファ線と自発核分裂の崩壊連鎖が7事象観測された。崩壊連鎖中に観測された原子核の性質は過去の報告値とよく一致したが、1つの崩壊連鎖で一部矛盾が観測された。これは$$^{285}$$Cnの新しい自発核分裂分岐比の存在、あるいは新同位体$$^{294}$$Lv生成の可能性を示唆するものと思われる。

論文

Isomeric states observed in heavy neutron-rich nuclei populated in the fragmentation of a $$^{208}$$Pb beam

Steer, S. J.*; Podoly$'a$k, Z.*; Pietri, S.*; G$'o$rska, M.*; Grawe, H.*; Maier, K.*; Regan, P. H.*; Rudolph, D.*; Garnsworthy, A. B.*; Hoischen, R.*; et al.

Physical Review C, 84(4), p.044313_1 - 044313_22, 2011/10

 被引用回数:54 パーセンタイル:94.23(Physics, Nuclear)

核子あたり1GeVの$$_{82}^{208}$$Pbを用いて核破砕反応により中性子過剰重原子核を生成した。反跳質量分析法により破砕核を分離し、核種を同定した。核異性体から放出される遅延$$gamma$$線の測定により、49核異性体の検出に成功した。殻模型やBCS計算を用いて、これらの核異性体の準位構造を明らかにした。

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:34 パーセンタイル:87.56(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:146 パーセンタイル:96.82(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。

論文

Weakly deformed oblate structures in $$^{198}_{76}$$Os$$_{122}$$

Podoly$'a$k, Zs.*; Steer, S. J.*; Pietri, S.*; Xu, F. R.*; Liu, H. J.*; Regan, P. H.*; Rudolph, D.*; Garnsworthy, A. B.*; Hoischen, R.*; G$'o$rska, M.*; et al.

Physical Review C, 79(3), p.031305_1 - 031305_4, 2009/03

 被引用回数:31 パーセンタイル:84.62(Physics, Nuclear)

核子あたり1GeVのエネルギーを持つ$$^{208}$$Pbビームによる核破砕反応により、中性子過剰核$$_{76}^{198}$$Os$$_{122}$$を生成した。核異性体から放出される$$gamma$$線の観測を行い、基底状態回転準位がオブレート変形状態であることがわかった。また、オスミウム同位体の変形構造は、急激なプロレート変形からオブレート変形への変化によって特徴付けられ、このことは、白金同位体で知られているゆっくりとした変化とは対照的であることを明らかにした。

論文

Neutron-proton pairing competition in $$N=Z$$ nuclei; Metastable state decays in the proton dripline nuclei $$^{82}_{41}$$Nb and $$^{86}_{43}$$Tc

Garnsworthy, A. B.*; Regan, P. H.*; C$'a$ceres, L.*; Pietri, S.*; Sun, Y.*; Rudolph, D.*; G$'o$rska, M.*; Podoly$'a$k, Z.*; Steer, S. J.*; Hoischen, R.*; et al.

Physics Letters B, 660(4), p.326 - 330, 2008/02

 被引用回数:23 パーセンタイル:79.13(Astronomy & Astrophysics)

$$^{107}$$Agビームの破砕反応におけるアイソマー崩壊の$$gamma$$線測定により、中性子数と陽子数が同じ$$^{82}_{41}$$Nbと$$^{86}_{43}$$Tc原子核の低励起状態の核構造を明らかにした。$$^{82}_{41}$$Nbと$$^{86}_{43}$$Tc原子核は、これまでに内部崩壊が観測された最も重い$$N=Z$$の奇々核である。$$^{82}_{41}$$Nbと$$^{86}_{43}$$Tc原子核の準位様式は、2重閉殻核$$^{56}_{28}$$Niと$$^{100}_{50}$$Sn核の間にあるN=Z核の原子核形を明らかにし、$$T_z=0$$を持つ奇々核の$$T=1$$状態がエネルギー的に優位であることを支持する。射影殻模型との比較により、$$^{82}$$Nbの崩壊は、荷電スピンが変化することによる$$K$$アイソマーとして解釈される。

論文

Isomeric decay studies around $$^{204}$$Pt and $$^{148}$$Tb

Podoly$'a$k, Zs.*; Steer, S. J.*; Pietri, S.*; Werner-Malento, E.*; Regan, P. H.*; Rudolph, D.*; Garnsworthy, A. B.*; Hoischen, R.*; G$'o$rska, M.*; Gerl, J.*; et al.

European Physical Journal; Special Topics, 150(1), p.165 - 168, 2007/11

 被引用回数:10 パーセンタイル:55.18(Physics, Multidisciplinary)

$$^{208}$$Pbの核破砕反応を用いて多数の特殊な原子核を生成した。アイソマー崩壊の後に遅延$$gamma$$線を測定し、励起状態の核構造研究を行った。その結果、中性子数126を持つ中性子過剰核$$^{204}$$Ptの励起状態について初めての実験的な情報を得ることができた。また、既に報告されている$$^{148}$$Tb and $$^{147}$$Gdの$$I=27hbar$$ and $$I=(49/2)hbar$$アイソマーからの崩壊$$gamma$$線を観測した。これらのアイソマーは、核破砕反応で生成した最も高いdiscreteな励起状態であり、本手法を用いることにより、高スピン核構造研究の新たな展開が可能になると考えられる。

論文

Recent results in fragmentation isomer spectroscopy with rising

Pietri, S.*; Regan, P. H.*; Podoly$'a$k, Zs.*; Rudolph, D.*; Steer, S. J.*; Garnsworthy, A. B.*; Werner-Malento, E.*; Hoischen, R.*; G$'o$rska, M.*; Gerl, J.*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 261(1-2), p.1079 - 1083, 2007/08

 被引用回数:89 パーセンタイル:98.67(Instruments & Instrumentation)

ドイツGSIにおけるRISING実験の最初の結果について報告する。本実験では、核子あたり1GeVの高エネルギーイオンによる核破砕反応を用いてベータ安定線から遠く離れた不安定核を生成する。105台の独立な結晶から成るRising静止ビームの$$gamma$$線分光器を用いて、ナノ秒からミリ秒の半減期を持つアイソマーからの崩壊$$gamma$$線の測定を行う。本稿では、Rising実験の目的、測定器、最初の実験結果、及び将来計画について紹介する。

論文

Isomer spectroscopy using relativistic projectile fragmentation at the N=Z line for A$$sim$$80$$rightarrow$$90

Regan, P. H.*; Garnsworthy, A. B.*; Pietri, S.*; Caceres, L.*; G$'o$rska, M.*; Rudolph, D.*; Podoly$'a$k, Zs.*; Steer, S. J.*; Hoischen, R.*; Gerl, J.*; et al.

Nuclear Physics A, 787(1), p.491c - 498c, 2007/05

 被引用回数:42 パーセンタイル:91.45(Physics, Nuclear)

$$^{208}$$Pbの核破砕反応を用いてN$$approx$$126を持つ中性子過剰核を生成した。反跳質量分析器を用いて生成核種の分離を行い、アイソマーからの崩壊$$gamma$$線をゲルマニウム検出器により測定した。その結果、N=126閉殻核である中性子過剰核$$^{204}$$Ptの励起状態に関する核構造情報を得た。実験結果とシェルモデル計算の結果について報告する。

論文

The $$T=2$$ mirrors $$^{36}$$Ca and $$^{36}$$S; A Test for isospin symmetry of shell gaps at the driplines

Doornenbal, P.*; Reiter, P.*; Grawe, H.*; 大塚 孝治*; Al-Khatib, A.*; Banu, A.*; Beck, T.*; Becker, F.*; Bednarczyk, P.*; Benzoni, G.*; et al.

Physics Letters B, 647(4), p.237 - 242, 2007/04

 被引用回数:30 パーセンタイル:86.34(Astronomy & Astrophysics)

ドイツ重イオン研究所(GSI)で$$^{36}$$Caの第一励起状態$$2^+$$からの脱励起$$gamma$$線を初めて測定した。その励起エネルギーは、3015(16)keVであることがわかり、鏡像核である$$^{36}$$Sの励起エネルギーよりも276keVも低いことがわかった。殻模型により理論的にこれら両者の構造を調べたところ、$$sd$$殻を仮定した模型空間でよく説明されることがわかった。この鏡像核の大きなエネルギーのずれは、クーロン力によるトーマスエルマン効果であると考えられ、それを現象論的に取り入れた殻模型計算によりこの領域のミラー核のエネルギーシフトがよく説明されることがわかった。

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