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論文

Speciation of cesium in a radiocesium-bearing microparticle emitted from Unit 1 during the Fukushima nuclear accident by XANES spectroscopy using transition edge sensor

高橋 嘉夫*; 三浦 輝*; 山田 真也*; 関澤 央輝*; 新田 清文*; 橋本 直*; 蓬田 匠; 山口 瑛子; 岡田 信二*; 板井 啓明*; et al.

Journal of Hazardous Materials, 495, p.139031_1 - 139031_19, 2025/09

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.139031

本発表では、2011年の福島第一原子力発電所事故で放出された放射性セシウム含有微粒子(CsMP)中のセシウムの化学状態を、高分解能X線吸収分光法(XANES)とマイクロX線蛍光($$mu$$-XRF)を用いて解析した。その結果、主にガラス中に溶解したセシウムと、内部空隙表面に濃縮したセシウムの2種が確認された。後者はもともと気体として存在し、溶けたガラスが冷えて固まる際に濃縮したと考えられる。これらの知見は、事故時のCsMP形成過程や今後の廃炉作業、安全評価に重要である。

論文

Vicinage effect on the yield of convoy electrons emitted from thin carbon foil induced by the penetration of 3.5 MeV/atom C$$_{n}$$$$^{+}$$ ions

椎名 陽子*; 木下 亮*; 舟田 周平*; 松田 誠; 今井 誠*; 川面 澄*; 左高 正雄*; 笹 公和*; 金子 敏明*; 冨田 成夫*

Physical Review A, 110(6), p.062826_1 - 062826_7, 2024/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.110.062826
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Optics)

We investigated the target thickness dependence of convoy electron yields resulting from bombardments with 3.5 MeV/atom C$$_{n}$$$$^{+}$$ (n = 1 - 3) cluster ions. We observed that for bombardments with C$$_{2}$$$$^{+}$$ and C$$_{3}$$$$^{+}$$ ions, the convoy electron yield per atom, Y$$_{n}$$/n, reaches a maximum around 3-5 $$mu$$g/cm$$^{2}$$ and decreases with increasing target thickness from 3.1 to 10.5 $$mu$$g/cm$$^{2}$$, and ultimately reaches an asymptotic value. This asymptotic value of the convoy electron yield was nearly proportional to the size of the cluster n, that is, Y$$_{n}$$ $$propto$$ n$$^{2}$$, consistent with previous observations. We found that the escape length of the convoy electrons for C$$_{3}$$$$^{+}$$ and C$$_{2}$$$$^{+}$$ is much longer than that of C$$^{+}$$ bombardment. The present result suggests that the enhancement of the escape length could be the origin of this vicinage effect (i.e., Y$$_{n}$$ $$>$$ nY$$_{1}$$) on the convoy electron yield.

論文

Microphase separation of cationic homopolymers bearing alkyl ammonium salts into sub-4 nm lamellar materials with water intercalation channels

筋田 涼太*; 今井 彩帆里*; 大内 誠*; 青木 裕之; 寺島 崇矢*

Macromolecules, 56(23), p.9738 - 9749, 2023/12

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01722
 被引用回数：6 パーセンタイル：52.49(Polymer Science)

Constructing ordered ionic nanostructures into bulk polymers and thin films is an important technique to create functional materials, such as polyelectrolytes and proton- and ion-conducting materials, for various applications. Herein, we report microphase separation of cationic homopolymers bearing alkyl ammonium bromides to create sub-4 nm lamellar materials, where an ionic phase is alternatingly layered with a hydrophobic alkyl phase and serves as a channel for water intercalation. We prepared cationic homopolymers with linear or branched alkyl pendants (octyl or 2-ethylhexyl group: C8-eicosyl or 2-octyldodecyl group: C20) via the free radical polymerization of 2-(dimethylamino)ethyl acrylate (DMAEA), followed by the quaternization of the polyDMAEA with corresponding alkyl bromides. The homopolymers carrying linear hexadecyl, octadecyl, and eicosyl groups were crystalline at room temperature, whereas the others were amorphous. The homopolymers bearing linear alkyl pendants longer than the decyl group or branched alkyl pendants larger than the 2-butyloctyl group formed lamellar structures by the self-assembly of the side chains. The domain spacing can be controlled between 2.5 and 3.7 nm by tuning the pendant structures and are smaller than that formed by the corresponding random copolymers. A cationic homopolymer bearing crystalline octadecyl groups maintained lamellar structures up to $$sim$$210 $$^circ$$C far beyond the melting temperature ($$sim$$50 $$^circ$$C). The cationic homopolymer further formed a multilayered lamellar thin film on a silicon substrate, in which the cationic layers absorbed water under humid conditions and reversibly released the water therefrom in a N$$_2$$ gas atmosphere.

論文

Effect of surface freezing of a cationic surfactant and $$n$$-alkane mixed adsorbed film on counterion distribution and surface dilational viscoelasticity studied by total reflection XAFS and surface quasi-elastic light scattering

松原 聡*; 船津 照子*; 谷田 肇; 荒殿 誠*; 今井 洋輔*; 松原 弘樹*

Langmuir, 39(22), p.7759 - 7765, 2023/06

https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.3c00591
 被引用回数：1 パーセンタイル：22.69(Chemistry, Multidisciplinary)

When liquid alkane droplets are placed on a surfactant solution surface having a proper surface density, alkane molecules penetrated into the surfactant-adsorbed film to form a mixed monolayer. Such a mixed monolayer undergoes a thermal phase transition from two-dimensional liquid to solid monolayers upon cooling when surfactant tail and alkane have similar chain lengths. We applied the total-reflection XAFS spectroscopy and surface quasi-elastic light scattering to the mixed adsorbed film of cetyltrimethylammonium bromide and hexadecane to elucidate the impact on the surface phase transition on the counterion distribution of the mixed monolayer. The EXAFS analysis verified that a higher percentage of counter Br$$^{-}$$ ions were localized in the Stern layer than in the diffuse double layer in the surface solid film compared to the surface liquid film, which resulted in a reduction in the surface elasticity measured by the SQELS. The finding that the surface phase transition accompanies the change in the counterion distribution will be important to consider the future applications of the colloidal systems, in which the coexistence of a surfactant and alkane molecules is essential, such as foams and emulsions.

論文

Water-assisted microphase separation of cationic random copolymers into sub-5 nm lamellar materials and thin films

今井 彩帆里*; 荒川 勝利*; 中西 洋平*; 竹中 幹人*; 青木 裕之; 大内 誠*; 寺島 崇矢*

Macromolecules, 55(20), p.9113 - 9125, 2022/10

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c01287
 被引用回数：9 パーセンタイル：54.08(Polymer Science)

Microphase separation of copolymers is a key technique to produce polymer bulk materials or thin films with ordered nanostructures for applications in various research fields including nanotechnologies, electronic devices, among many others. Herein, we report water-assisted microphase separation of amphiphilic random copolymers bearing quaternary ammonium cations and hydrophobic alkyl or oleyl groups in the solid state and the thin films. We investigated the effects of sample preparation protocols and the hydrophobic pendants (a butyl group: C4 - octadecyl or oleyl group: C18), composition, and molecular weight of the copolymers on the microphase separation behavior. By annealing under humid conditions, the copolymers bearing alkyl groups longer than an octyl group (C8) formed sub-5 nm lamellar structures comprising cationic layers and hydrophobic layers. Water hardly remained in the resulting lamellar materials under ambient conditions. The domain spacing was controlled between 3.7 and 5.3 nm by tuning the length of the hydrophobic pendants and composition and was independent of the molecular weight and molecular weight distribution. The cationic random copolymers carrying amorphous hydrophobic pendants provided transparent or translucent polymer materials containing small lamellar structures. The random copolymers further formed multilayered lamellar thin films on silicon substrates by spin-coating the copolymer solutions, followed by a humid annealing process. The layered lamellae were directly observed as terrace structures with about 4-5 nm steps by atomic force microscopy.

論文

High temperature gas-cooled reactors

武田 哲明*; 稲垣 嘉之; 相原 純; 青木 健; 藤原 佑輔; 深谷 裕司; 後藤 実; Ho, H. Q.; 飯垣 和彦; 今井 良行; et al.

High Temperature Gas-Cooled Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.5, 464 Pages, 2021/02

https://doi.org/10.1016/C2018-0-05383-9

本書は、原子力機構における今までの高温ガス炉の研究開発の総括として、HTTRの設計、燃料、炉内構造物や中間熱交換器などの要素技術の開発、出力上昇試験、950$$^{circ}$$Cの高温運転、安全性実証試験などの運転経験及び成果についてまとめたものである。また、HTTRでの知見をもとに、商用炉の設計、高性能燃料、ヘリウムガスタービン、ISプロセスによる水素製造などの要素技術開発の現状について記述しており、今後の高温ガス炉の開発に非常に有用である。本書は、日本機械学会の動力エネルギーシステム部門による化石燃料及び原子力によるエネルギーシステムの技術書のシリーズの一冊として刊行されるものである。

論文

Measurement of Auger electrons emitted through Coster-Kronig transitions under irradiation of fast C$$_{2}$$$$^{+}$$ ions

椎名 陽子*; 木下 亮*; 舟田 周平*; 松田 誠; 今井 誠*; 川面 澄*; 左高 正雄*; 笹 公和*; 冨田 成夫*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 460, p.30 - 33, 2019/12

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.10.041
 被引用回数：3 パーセンタイル：26.12(Instruments & Instrumentation)

We measured the yield of Auger electrons emitted through Coster-Kronig transitions from Rydberg states 1s2p($$^{3}$$P)nl (n = 7, 8) and 1s$$^{2}$$2p($$^{2}$$P)nl (n = 5, 6, 7) of emergent atomic ions C$$^{q+}$$ under irradiation of 3.5-MeV/ atom C$$^{+}$$ and C$$_{2}$$$$^{+}$$ ions on thin C foil targets. The Auger electron yields are suppressed for C$$_{2}$$$$^{+}$$ irradiation compared with C$$^{+}$$ irradiation and the relative yield becomes larger as n increases. Thus, amount of scattered electrons having lower relative energy in the projectile rest frame becomes larger. The results obtained in this study support the influence of projectile velocity on the cluster effect of secondary electron yields.

論文

Effect of the headgroup structure on counterion binding in adsorbed surfactant films investigated by total reflection X-ray absorption fine structure spectroscopy

今井 洋輔*; 常磐 祐平*; 上野 周作*; 谷田 肇; 渡辺 巖*; 松原 弘樹*; 瀧上 隆智*; 荒殿 誠*

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 91(10), p.1487 - 1494, 2018/10

https://doi.org/10.1246/bcsj.20180167
 被引用回数：2 パーセンタイル：6.73(Chemistry, Multidisciplinary)

吸着界面活性剤フィルムの極性基への二成分混合対イオンの競合結合を、全反射X線吸収微細構造(XAFS)分光法によって溶液表面で調べた。臭化物対イオンについて得られたEXAFS$$chi$$スペクトルは、完全に水和した臭化物イオン(バルクフリーBr)および界面活性剤イオンの極性基に結合し、部分的に脱水した臭化物イオン(束縛Br)のスペクトルの線形結合であった。対イオン混合系における束縛Brの割合から、トリメチルアンモニウム(TA$$^{+}$$)および3-メチルイミダゾリウム(MIM$$^{+}$$)極性基について、対イオン結合の2つの相対強度を提案した。(a)TA-SO$$_{4}$$ $$<$$ TA-Cl $$<$$ TA-Br $$<$$ TA-BF$$_{4}$$と(b) MIM-Br $$<$$ TA-Br $$<$$ TA-BF$$_{4}$$ $$<$$ MIM-BF$$_{4}$$である。TA極性基の場合、極性基の水和結合と対イオンの組み合わせは、コリンズの法則に従ってシリーズ(a)が得られ、これはイオンの水和エンタルピーの絶対値の組み合わせたときに、接触イオン対形成の傾向が大きくなることを示す。MIM極性基については、MIM極性基と対イオンとの間の水素結合の数が重要であり、これは、MIM極性基に対する対イオンと水の相互作用の競合のためにシリーズ(b)が得られる。

論文

Direct measurement of nanoscale lithium diffusion in solid battery materials using radioactive tracer of $$^{8}$$Li

石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; Jung, H. S.*; 宮武 宇也*; 小柳津 充広*; 長 明彦; 乙川 義憲; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 376, p.379 - 381, 2016/06

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2015.12.036
 被引用回数：8 パーセンタイル：54.01(Instruments & Instrumentation)

We have developed an in situ and nanoscale Li diffusion measurement method in Li battery materials using an $$alpha$$-emitting radioactive $$^{8}$$Li tracer. In this method, while implanting a low-energy (8 keV) $$^{8}$$Li beam, the $$alpha$$ particles emitted at a small angle (10$$^{circ}$$) relative to the sample surface were detected as a function of time. Measurement for Li diffusion coefficients in a spinel phase LiMn$$_4$$O$$_4$$ (LMO) thin film has been started, which is used as an electrode in a Li ion secondary battery. An obvious Li diffusion effect in LMO was observed at the sample temperature of 623 K, and the further measurement is underway.

論文

Progress of divertor simulation research toward the realization of detached plasma using a large tandem mirror device

中嶋 洋輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 大木 健輔*; 坂本 瑞樹*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; 今井 剛*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 463, p.537 - 540, 2015/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.12.063
 被引用回数：22 パーセンタイル：83.34(Materials Science, Multidisciplinary)

A divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target is installed in the west end-sell in GAMMA 10 large tandem mirror device, and a hydrogen plasma irradiation experiment to the target have been started to investigate radiation cooling mechanism on the target. A gas injection system is installed in the D-module and Langmuir probe and calorie meter array are mounted on the target plate. During the plasma irradiation, the highest electron density of 2.4 $$times$$ 10$$^{18}$$ m$$^{-3}$$ and a significant reduction of the electron temperature from a few tens of eV to 2 eV are achieved on the target plate by hydrogen and noble gas injection into the D-module.

論文

Equilibrium and non-equilibrium charge-state distributions of 2.0 MeV/u carbon ions passing through carbon foils

今井 誠*; 左高 正雄*; 松田 誠; 岡安 悟; 川面 澄*; 高廣 克己*; 小牧 研一郎*; 柴田 裕実*; 西尾 勝久

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 354, p.172 - 176, 2015/07

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2014.12.045
 被引用回数：14 パーセンタイル：72.58(Instruments & Instrumentation)

炭素薄膜通過後の2.0MeV/uの炭素イオンについて平衡状態および非平衡状態の両方の電荷分布を実験的に調べた。測定された電荷状態分布は、10$$mu$$g/cm$$^{2}$$の標的厚さで平衡に達し、これは98$$mu$$g/cm$$^{2}$$の最大標的厚さまで変化しなかった。平衡電荷分布、平衡平均電荷、および平衡分布の幅と傾きを、ETACHAコードを含むシミュレーション結果だけでなく、既存の半経験式を用いた予測と比較した。C$$^{2+}$$, C$$^{3+}$$, C$$^{4+}$$入射イオンの電荷分布, 平均電荷状態および分布幅は、平衡前の領域で5.7$$mu$$g/cm$$^{2}$$の標的厚さで準平衡値に合流し、そして同じ速度での硫黄イオンで既に示されているように、C$$^{5+}$$およびC$$^{6+}$$イオンを含む全ての初期荷電状態についての真の平衡値に到達している。ETACHAと単一電子移動のみを考慮したレート方程式の2種類のシミュレーションを使用することで、測定された電荷状態の変化を定性的に再現した。準平衡な挙動はETACHAコードで再現できるが、初歩的なレート方程式では再現できない。

論文

$$^{57}$$Fe polarization dependent synchrotron M$"o$ssbauer spectroscopy using a diamond phase plate and an iron borate nuclear Bragg monochromator

三井 隆也; 今井 康彦*; 増田 亮*; 瀬戸 誠*; 壬生 攻*

Journal of Synchrotron Radiation, 22(2), p.427 - 435, 2015/03

https://doi.org/10.1107/S1600577514028306
 被引用回数：11 パーセンタイル：48.92(Instruments & Instrumentation)

Energy domain $$^{57}$$Fe polarization dependent synchrotron radiation M$"o$ssbauer spectroscopy was developed by using a diamond X-ray phase plate and an iron borate nuclear Bragg monochromator. The former controls the polarization of the incident synchrotron radiation X-rays and the latter filters the $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer radiation with a narrow bandwidth of 15 neV from the broadband synchrotron radiation. The developed nuclear diffraction optics allowed $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer studies to beperformed with various polarization states. In this paper, the spectrometer system, beam characterization, performance test experiments and a grazing incidence M$"o$ssbauer measurement of an isotope enriched iron thin film are described.

論文

Nanoscale diffusion tracing by radioactive $$^{8}$$Li tracer

石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 宮武 宇也*; 小柳津 充広*; 片山 一郎*; 長 明彦; 乙川 義憲; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 53(11), p.110303_1 - 110303_4, 2014/11

https://doi.org/10.7567/JJAP.53.110303
 被引用回数：5 パーセンタイル：20.54(Physics, Applied)

We have developed a nanoscale diffusion measurement method using an $$alpha$$-emitting radioactive $$^{8}$$Li tracer. In this method, while implanting a pulsed 8 keV $$^{8}$$Li beam, the $$alpha$$ particles emitted at a small angle (10$$^{circ}$$) relative to the sample surface were detected as a function of time. The method has been successfully applied to measuring lithium diffusion coefficients for an amorphous Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$-Li$$_{3}$$VO$$_{4}$$ (LVSO) thin film with a thickness of several hundred nanometers, demonstrating that the present method is sensitive to diffusion coefficients down on the order of 10$$^{-12}$$cm$$^{2}$$/s, which is more sensitive by about two orders of magnitude than that previously achieved.

論文

Development of divertor simulation research in the GAMMA 10/PDX tandem mirror

中嶋 洋輔*; 坂本 瑞樹*; 吉川 正志*; 大木 健輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; et al.

Proceedings of 25th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2014) (CD-ROM), 8 Pages, 2014/10

In the large tandem mirror device GAMMA 10/PDX, a divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target have been installed in the end-mirror. A massive gas injection of hydrogen and noble gases (argon and xenon) into the D-module during hydrogen plasma irradiation onto the target was performed, and plasma detachment from the target was investigated. Electron temperature measured by Langmuir probe array on the target was significantly reduced from a few tens of eV to $$<$$ 3 eV, and particle flux was also reduced. A bright H$$alpha$$ emission in the upstream region of the D-module and strong reduction near the target were observed by a two-dimensional image of H$$alpha$$ emission in the target observed with a high-speed camera. Molecular activated recombination (MAR) process is expected to contribute to the reduction of the electron temperature and the particle flux.

論文

IAEAにおける原子分子データCoordinated Research Projects (CRP),3; 原子分子データの評価とコード比較

市川 行和*; 高木 秀一*; 中村 義春*; 今井 誠*; 佐々木 明

プラズマ・核融合学会誌, 89(9), p.600 - 610, 2013/09

http://www.jspf.or.jp/Journal/PDF_JSPF/jspf2013_09/jspf2013_09-600.pdf

IAEAにおける原子分子データのCoordinated Research Projectにおける、原子分子データの検証やコード比較の活動のひとつとして、nLTE(non local thermodynamic equilibrium)コード比較ワークショップについて紹介する。原子分子データを、核融合のような基礎科学や、EUV光源のような産業応用に用いる際には、衝突輻射モデルによって、状態の占有密度や輻射損失を評価することが重要である。高Z多価イオンの原子過程は複雑で、モデルの実験による検証が困難だったことで、従来、計算結果には不確定性があったが、衝突輻射モデルの研究者が集まり、決められたテスト問題を実行して結果を比較する当該ワークショップを実施したことにより、Wプラズマの価数の温度変化等を正確に計算できるようになった。

論文

熱化学サイクルによる水素製造とアンモニア製造の現状; ISサイクルとISNサイクルの紹介

亀山 秀雄*; 桜井 誠*; 増田 明之*; 福井 友亮*; 小貫 薫; 久保 真治; 今井 良行

水素エネルギーシステム, 37(1), p.3 - 10, 2012/03

http://ci.nii.ac.jp/naid/40019250721

熱化学サイクルによる水素製造について、ISサイクル技術の現状を紹介した。ISサイクルは、日本,米国,ドイツ,フランス,イタリア,インド,中国,韓国で研究が行われ、日本原子力研究開発機構は水素製造検証実験に成功している。本稿では、要素反応,分離技術,装置材料及びプロセス機器に関する研究開発状況を述べる。また、水と窒素からのアンモニア製造を目指して、水素製造のための熱化学サイクル(ISサイクル)をもとに新たに構築したアンモニア製造のための熱化学サイクル(ISNサイクル)の研究の現状を紹介した。

論文

Observation of ion cyclotron emission owing to DD fusion product H ions in JT-60U

佐藤 翔一*; 市村 真*; 山口 裕資*; 片野 誠*; 今井 康隆*; 村上 達也*; 三宅 勇一郎*; 横山 拓郎*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.

Plasma and Fusion Research (Internet), 5, p.S2067_1 - S2067_4, 2010/12

https://doi.org/10.1585/pfr.5.S2067

JT-60Uで観測されるイオンサイクロトロン放射(ICE)のなかで、入射したDビームに起因するICE(D)と核反応生成(FP)イオンに起因するICEでは、トロイダル方向の波数が異なり、FPイオンによるICEは有限な波数を持つことがこれまでに観測されている。この性質を利用して、ICE(D)の2倍高調波と分離してICE(H)を同定した。ICE(H)が観測される条件を明らかにすることを目的として、実験条件の特定とEPOCコードを用いて軌道の計算をしている。

論文

A New measurement of the astrophysical $$^8$$Li(d,t)$$^7$$Li reaction

橋本 尚志; 石山 博恒*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 宮武 宇也; Jeong, S.-C.*; 田中 雅彦*; 吉川 宣治*; 野村 亨*; et al.

Physics Letters B, 674(4-5), p.276 - 280, 2009/04

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2009.03.031
 被引用回数：7 パーセンタイル：45.79(Astronomy & Astrophysics)

$$^8$$Li(d,t)$$^7$$Li反応の反応断面積を重心系で1.2から0.3MeVのエネルギーで7点直接測定した。これらのエネルギーは1$$sim$$3$$times$$10$$^9$$Kのガモフピーク領域をカバーする。重心系で0.8MeVのエネルギーで断面積の増大が観測され、これは複合核である$$^{10}$$Beの22.4MeVの励起状態の寄与によると考えられる。また、この寄与によって天体核反応率は1$$times$$10$$^9$$Kで従来用いられていた値よりも1桁大きいことが明らかとなった。

論文

Direct measurement of $$^8$$Li+d reactions of astrophysical interest

橋本 尚志; 石山 博恒*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 宮武 宇也; Jeong, S. C.*; 田中 雅彦*; 吉川 宣治*; 野村 亨*; et al.

AIP Conference Proceedings 1016, p.313 - 318, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943592

$$^8$$Liを含む原子核反応は安定核の存在しない質量数8のギャップを超える反応として、初期宇宙や超新星爆発時の重元素合成の鍵を握ると考えられている。われわれは天体中の環境温度に相当する重心系でE$$_{mathrm{cm}}$$=0.3 to 1.2MeVのエネルギーにおいて$$^8$$Li(d,x), (x=t,p,$$alpha$$)反応断面積の直接測定を行った。東海短寿命核生成分離実験装置(TRIAC)から供給された$$^8$$LiビームはCD$$_2$$ターゲットに照射され、放出される軽粒子を大立体核位置検出型シリコン検出器で検出する。この実験で重心系1.5MeV以下の断面積のデータが世界で初めて得られた。$$^8$$Li(d,t)反応については解析が終了しており、重心系で0.8MeVに断面積の増大が見いだされた。これは複合核である$$^{10}$$Beの22.4MeVの励起準位の寄与であると考えられる。本実験で得られた断面積から得られた天体核反応率と超新星爆発時の元素合成に与える寄与を議論する。また、$$^8$$Li(d,p)反応についても予備的な結果を報告する。

論文

Charge state evolution of 2MeV/u sulfur ion passing through thin carbon foil

今井 誠*; 左高 正雄; 川面 澄*; 高廣 克己*; 小牧 研一郎*; 柴田 裕実*; 須貝 宏行; 西尾 勝久

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 256(1), p.11 - 15, 2007/03

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2006.11.117
 被引用回数：7 パーセンタイル：48.88(Instruments & Instrumentation)

重イオンの照射効果においてはイオン電荷により効果が異なる。そのためイオン電荷は重要なパラメーターであるが、その電荷は物質内で変化する。物質内の重イオンの電荷状態変化を研究するためタンデム加速器からの高エネルギー多価硫黄イオンを炭素薄膜に通過させ、イオンの電荷分布と炭素薄膜の厚さによる電荷変化の進展を測定した。入射イオンの電荷は6+から14+まで、薄膜の厚さは電荷が平衡に達する厚さよりも薄い0.9, 1.1, 1.5, 2.0, 3.0, 4.7, 6.9, 10.0$$mu$$g/cm$$^{2}$$についてそれぞれ測定した。一電子移行のrate方程式に基づくETACHAコードによりそれぞれの膜厚での出射イオンの電荷の平均値と電荷の分布幅についてはよく一致することがわかった。

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