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論文

Spallation and fragmentation cross sections for 168 MeV/nucleon $$^{136}$$Xe ions on proton, deuteron, and carbon targets

Sun, X. H.*; Wang, H.*; 大津 秀暁*; 櫻井 博儀*; Ahn, D. S.*; 合川 正幸*; 福田 直樹*; 磯部 忠昭*; 川上 駿介*; 小山 俊平*; et al.

Physical Review C, 101(6), p.064623_1 - 064623_12, 2020/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.101.064623
 被引用回数：7 パーセンタイル：58.73(Physics, Nuclear)

理化学研究所RIビームファクトリーにて逆運動学法を使用し、核子当たり168MeVの陽子, 重陽子, 炭素イオン入射による$$^{136}$$Xeのスポレーションおよびフラグメンテーション反応からの同位体生成断面積を測定した。炭素イオンの場合は全運動エネルギーが高くなるため、質量数の小さな同位体の生成断面積が大きくなった。また、今回新たに測定されたデータを以前により高い入射エネルギーで測定されたデータと比較することで、同位体生成断面積の入射エネルギー依存性を調査した。さらに、測定データをPHITS, SPACS, EPAX, DEURACSの計算値と比較した。本研究で測定したデータは、理論計算の良いベンチマークになると考えられる。

論文

Dipole strength distribution in $$^{206}$$Pb for the evaluation of the neutron capture cross section of $$^{205}$$Pb

静間 俊行; 岩本 信之; 牧永 あや乃*; Massarczyk, R.*; Schwengner, R.*; Beyer, R.*; Bemmerer, D.*; Dietz, M.*; Junghans, A.*; K$"o$gler, T.*; et al.

Physical Review C, 98(6), p.064317_1 - 064317_12, 2018/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.98.064317
 被引用回数：9 パーセンタイル：58.36(Physics, Nuclear)

$$^{206}$$Pbの双極子強度分布を核共鳴蛍光散乱実験によって調べた。実験はHZDRの線形加速器ELBEにおいて、10.5MeVの電子ビームにより生成された制動放射を使って行われた。その結果、3.7から8.2MeVの励起エネルギーにおいて88本の励起状態を識別した。測定解析で得られた散乱断面積と$$gamma$$線崩壊分岐比から光吸収断面積を導出し、既存の($$gamma$$,$$n$$)反応断面積と併せて核反応モデルコードCCONEにより光核反応断面積を評価した。これらの評価で得た$$^{206}$$Pbに対する物理情報を基にして、不安定な$$^{205}$$Pbの中性子捕獲断面積を導出した。

論文

Erratum; Evidence for radiative coupling of the pygmy dipole resonance to excited states [Phys. Rev. C 86, 051302(R) (2012)]

Angell, C.; Hammond, S. L.*; Karwowski, H. J.*; Kelley, J. H.*; Krti$v{c}$ka, M.*; Kwan, E.*; 牧永 あや乃*; Rusev, G.*

Physical Review C, 91(3), p.039901_1 - 039901_2, 2015/03

AA2014-0872.pdf:0.1MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.91.039901
 被引用回数：5 パーセンタイル：73.33(Physics, Nuclear)

The present manuscript is an erratum to a previously published paper "Evidence for radiative coupling of the pygmy dipole resonance to excited states" [Phys. Rev. C 86, 051302(R) (2012)].

論文

Evidence for radiative coupling of the pygmy dipole resonance to excited states

Angell, C.; Hammond, S. L.*; Karwowski, H.*; Kelley, J.*; Krti$v{c}$ka, M.*; Kwan, E.*; 牧永 あや乃*; Rusev, G.*

Physical Review C, 86(5), p.051302_1 - 051302_5, 2012/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.86.051302
 被引用回数：68 パーセンタイル：94.09(Physics, Nuclear)

The photoabsorption cross section and ground state branching ratio of $$^{142}$$Nd were measured using quasi-monoenergetic $$gamma$$-ray beams at several beam energies. Two peaks corresponding to the isovector pygmy dipole resonance (PDR) were identified. The branching ratios were compared to statistical-model calculations. We found that the Brink hypothesis is violated, and that the branching ratios are only reproduced by assuming that the observed isovector PDR selectively decays to the isoscalar PDR.

論文

Photodisintegration of $$^{80}$$Se as a probe of neutron capture for the s-process branch-point nucleus $$^{79}$$

牧永 あや乃*; 芳原 新也*; 宇都宮 弘章*; 後神 進史*; 海堀 岳史*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; Goriely, S.*; 豊川 弘之*; 原野 英樹*; et al.

Proceedings of Science (Internet), 28, p.239_1 - 239_4, 2010/12

https://doi.org/10.22323/1.028.0239

$$^{79}$$Se核は、恒星内で中性子捕獲反応によって進行する元素合成(s過程)の分岐核であり、その中性子捕獲断面積は星の環境下での温度や中性子密度を見積る際の重要な基礎データである。産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線ビームを用いて、$$^{80}$$Seの光中性子反応断面積を反応しきい値付近で測定した。この原子核の光中性子反応断面積のデータを、統計モデル計算に対する制約条件として用い、$$^{79}$$Seの中性子捕獲断面積の評価を行った。

論文

Photodisintegration of $$^{80}$$Se; Implications for the s-process branching at $$^{79}$$Se

牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 海堀 岳史*; 後神 進史*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 豊川 弘之*; 松本 哲郎*; 原野 英樹*; et al.

Physical Review C, 79(2), p.025801_1 - 025801_8, 2009/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.79.025801
 被引用回数：26 パーセンタイル：80.01(Physics, Nuclear)

$$^{79}$$SeのE1 $$gamma$$線強度関数に対する実験的制約を得るために、準単色$$gamma$$線ビームを用いて、中性子分離エネルギー近傍における$$^{80}$$Seの光中性子断面積を測定した。実験結果を再現する$$gamma$$線強度関数と準位密度の2つの組合せは、大きく異なる$$^{79}$$Seの中性子捕獲断面積を与えた。得られた予測断面積値を用いて、主要なsプロセス成分である$$sigma$$N値を導出した。

論文

Photoneutron cross sections for $$^{80}$$Se; Implications for the s-process thermometer

牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; 海堀 岳史*; 山県 民穂*; 秋宗 秀俊*; Goriely, S.*; 豊川 弘之*; 松本 哲郎*; 原野 英樹*; 原田 秀郎; et al.

Nuclear Physics A, 805(1-4), p.564 - 566, 2008/06

$$^{80}$$Seの光中性子発生断面積を、準単色$$gamma$$線を用いることにより、中性子閾値近傍のエネルギー領域で測定した。測定した$$^{80}$$Se($$gamma$$,$$n$$)断面積をE1強度関数の制限として利用することにより、逆反応である$$^{79}$$Seの中性子捕獲断面積を見積もった。本計算結果をもとに$$^{80}$$Krと$$^{82}$$Krの太陽元素組成比を解析し、重い星の中で起こるsプロセス温度計への影響を議論した。

論文

Measurements of the $$^{152}$$Sm($$gamma$$,n) cross section with laser-Compton scattering $$gamma$$ rays and the photon difference method

原 かおる; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 芳原 新也*; 海堀 岳史*; 牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*

Journal of Nuclear Science and Technology, 44(7), p.938 - 945, 2007/07

https://doi.org/10.3327/jnst.44.938
 被引用回数：41 パーセンタイル：91.66(Nuclear Science & Technology)

高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成核種$$^{151}$$Sm(半減期t$$_{1/2}$$=90年)の中性子捕獲断面積は核変換研究のための基礎データの1つである。また、$$^{151}$$Sm核は恒星内で中性子捕獲反応によって進行する元素合成(s過程)の分岐核であり、その中性子捕獲断面積は星の環境下での温度や中性子密度を見積る際の重要な基礎データである。keVからMeVエネルギー領域において、$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積を統計モデル計算によって評価するため、逆反応を利用し、安定核種$$^{152}$$Smの光核反応の測定を行った。この論文では、産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いた($$gamma$$,n)反応の実験方法や、光子差分法を用いたデータ解析方法,得られた($$gamma$$,n)反応断面積の結果について述べる。本研究で得られた$$^{151}$$Sm($$gamma$$,n)反応断面積は、反応しきい値(S$$_n$$: 8.26MeV)近傍のエネルギー領域で、過去の実験データより低い値を示している。

論文

Photonuclear reaction cross section of $$^{152}$$Sm

原 かおる; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 芳原 新也*; 海堀 岳史*; 牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; et al.

EUR-22794-EN, p.65 - 68, 2007/00

高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成核種$$^{151}$$Sm (半減期t$$_{1/2}$$=90年)の中性子捕獲断面積は核変換のための基礎データの1つである。また、$$^{151}$$Sm核は恒星内で中性子捕獲反応によって進行する元素合成(s過程)の分岐核であり、その中性子捕獲断面積は星の環境下での温度や中性子密度を見積もる際の重要な基礎データである。keVからMeVエネルギー領域において、$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積を評価するため、逆反応を利用し、安定核種$$^{152}$$Smの光核反応の測定を行った。データ解析では、2つの解析法を用いて光核反応断面積を求めた。本研究発表では、光核反応断面積の実験データと原子核反応コードTALYSの計算結果との比較を行う。また、光核反応断面積のデータを、統計モデル計算に対する制約条件として用い、$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積のTALYSによる計算結果を示す。

論文

Photoneutron cross section measurement for $$^{94}$$Zr using laser inverse Compton $${gamma}$$ rays

芳原 新也*; 後神 進史*; 牧永 あや乃*; 海堀 岳史*; 豊川 弘之*; 宇都宮 弘章*; 原 かおる; 北谷 文人; 原田 秀郎; 松本 哲郎*; et al.

JAEA-Conf 2006-009, p.66 - 69, 2006/11

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Conf-2006-009.pdf

主要なLLFPの1つである$$^{93}$$Zr(t$$_{1/2}$$=1.53$$times$$10$$^6$$年)の中性子捕獲反応断面積を評価するため、逆反応の$$^{94}$$Zr($$gamma$$,n)反応を非直接測定のプローブとして利用した。統計モデルによる中性子捕獲反応断面積の評価において、光核反応断面積はE1$$gamma$$線強度関数に強い制限を与えることができる。本発表では、産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線ビームを用いた$$^{94}$$Zr($$gamma$$,n)反応断面積の測定について報告する。

論文

Photodisintegration cross section measurements on $$^{186}$$W, $$^{187}$$Re and $$^{188}$$Os; Implications for the Re-Os cosmochronology

静間 俊行; 宇都宮 弘章*; Mohr, P.*; 早川 岳人; 後神 進史*; 牧永 あや乃*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 太田 雅久*; 大垣 英明*; et al.

Physical Review C, 72(2), p.025808_1 - 025808_9, 2005/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.72.025808
 被引用回数：46 パーセンタイル：90.61(Physics, Nuclear)

産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて、$$^{186}$$W, $$^{187}$$Re, $$^{188}$$Os核の光核反応実験を行い、中性子放出のしきい値エネルギー近傍の詳細な断面積を測定した。得られた実験データと核統計模型による計算値との比較を行い、良い一致が得られた。$$^{187}$$Os核には、励起エネルギー9.75keVに第一励起状態が存在しており、元素合成過程の高温状態下では、この状態が強く生成されていたと考えられる。そこで、今回得た光核反応$$^{188}$$Os($$gamma,n$$)の断面積データを用いて、$$^{187}$$Os第一励起状態からの中性子捕獲反応断面積の評価を行い、Re-Os宇宙時計に適用した。

論文

Photoneutron cross section measurements on $$^{186}$$W, $$^{187}$$Re and $$^{188}$$Os for cosmochronology

静間 俊行; 宇都宮 弘章*; 後神 進史*; Mohr, P.*; 早川 岳人; 牧永 あや乃*; 原 かおる*; 大垣 英明*; Lui, Y.-W.*; Goriely, S.*

Nuclear Physics A, 758, p.561c - 564c, 2005/07

産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて、$$^{186}$$W, $$^{187}$$Re, $$^{188}$$Os核に対する光核反応断面積の精密測定を行った。Hauser-Feshbach核統計模型に基づき、逆過程である$$^{185}$$W, $$^{186}$$Re及び$$^{187}$$Os核の中性子捕獲反応断面積を評価した。s過程分岐点核$$^{185}$$W, $$^{186}$$Re及び$$^{187}$$Osの第一励起状態からの中性子捕獲のs過程に対する寄与について明らかにした。さらに、この結果を、$$^{187}$$Re-$$^{187}$$Os宇宙時計に適用し、元素合成時からの年代について議論する。

論文

$$s$$-process branching at $$^{185}$$W revised

Mohr, P.*; 静間 俊行; 植田 裕康*; 後神 進史*; 牧永 あや乃*; 原 かおる*; 早川 岳人; Lui, Y.-W.*; 大垣 英明*; 宇都宮 弘章*

Physical Review C, 69(3), p.032801_1 - 032801_4, 2004/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.69.032801
 被引用回数：36 パーセンタイル：84.80(Physics, Nuclear)

逆反応過程を用いて、s過程の分岐点核である不安定核種$$^{185}$$Wの中性子捕獲反応断面積を評価した。$$^{186}$$Wの光核反応断面積の測定は、産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて行った。核統計模型から、$$s$$過程で重要な温度である$$kT=30$$keVにおいて、$$^{185}$$Wの中性子捕獲反応断面積として、$$sigma=553pm60$$mbを得た。この値は、従来のものよりも小さく、AGB星模型では、$$s$$過程において生成される$$^{186}$$Osの生成量が過大評価されることが明らかになった。

口頭

レーザー逆コンプトン$$gamma$$線による$$^{152}$$Smの光核反応断面積測定

原 かおる; 北谷 文人; 原田 秀郎; 秋宗 秀俊*; 宇都宮 弘章*; 海堀 岳史*; 後神 進史*; 芳原 新也*; 牧永 あや乃*; 山県 民穂*; et al.

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成核種$$^{151}$$Sm(t$$_{1/2}$$=90yr)の中性子捕獲断面積は、高速炉や加速器駆動核変換システムを用いた核変換研究のために重要な基礎データの1つである。しかしながら、この中性子捕獲断面積の直接測定には放射性標的試料と強い中性子源が必要であり、容易ではない。本研究では逆反応を利用し、安定核種$$^{152}$$Smの光核反応断面積の励起関数を測定した。反応しきい値(S$$_{n}$$: 8.26MeV)近傍におけるデータを統計モデル計算に対する制約条件として用い、keVからMeVエネルギー領域において中性子捕獲反応断面積の評価に資する。

口頭

$$^{79}$$Seにおけるsプロセス分岐

牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; 後神 進史*; 海堀 岳史*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 原 かおる; 豊川 弘之*; 原野 英樹*; 松本 哲郎*; et al.

no journal, , 

産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて$$^{80}$$Seの光核中性子反応断面積を測定した。このデータをHauser-Feshbach統計モデルの重要な物理量であるE1$$gamma$$線強度関数に対する制約として用いて、$$^{79}$$Seの中性子捕獲断面積を導出した。$$^{79}$$Seにおけるsプロセス分岐を議論する。

口頭

核共鳴蛍光散乱を用いた鉛206の双極子遷移強度の測定

静間 俊行*; 岩本 信之; 牧永 あや乃*; Schwengner, R.*; Beyer, R.*; Bemmerer, D.*; Dietz, M.*; Junghans, A.*; Koegler, T.*; Ludwig, F.*; et al.

no journal, , 

鉛, ビスマス同位体は加速器駆動システム(ADS)においてターゲットとして使用されるため、システムの設計には、鉛、ビスマス同位体の中性子断面積データが必要である。鉛同位体のうち、不安定核Pb-205(半減期1.73$$times$$10$$^{7}$$年)は、安定核Pb-204の中性子捕獲によって生成され、中性子捕獲によりPb-206となるが、その中性子捕獲断面積はよく分かっていない。本研究では、中性子捕獲断面積の計算で重要となる$$gamma$$線強度関数に制限を与えるために、ドイツ・ドレスデン-ロッセンドルフ研究所(HZDR)の制動放射線施設においてPb-206の核共鳴蛍光散乱実験を実施し、エネルギースペクトルを測定した。その結果、励起エネルギーが3.7から8.2MeVの領域において、88本の共鳴準位を観測し、それぞれに対して散乱強度を得た。講演では、実験手法及び解析結果に加えて、得られた散乱強度から求めた$$gamma$$線吸収断面積やPb-205の中性子捕獲断面積の評価結果について報告する。

口頭

$$^{152}$$Sm($$gamma$$,n)反応断面積とs過程

原 かおる; 北谷 文人; 原田 秀郎; 宇都宮 弘章*; 海堀 岳史*; 後神 進史*; 芳原 新也*; 牧永 あや乃*; 豊川 弘之*; 渡辺 幸信*

no journal, , 

放射性核種$$^{151}$$Sm(半減期90年)はSm-Eu-Gd領域におけるs過程分岐核である。その中性子捕獲断面積は、中重質量の漸近巨星分枝星(AGB星)におけるHe殻パルス燃焼時の温度を見積もるために重要なデータである。また、$$^{151}$$Smは高レベル放射性廃棄物中に含まれる核分裂生成核種であるので、その中性子捕獲断面積は核変換研究のための基礎データの1つである。最近、セルンやカールスルーエの実験施設で、比放射能の極めて高い標的試料を用いて、$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積が測定された。その一方で、星の環境下では、$$^{151}$$Smの基底状態だけではなく、励起状態も中性子捕獲反応率に寄与するため(特に$$^{151}$$Smの第一励起状態は4.8keV)、信頼できるモデル計算が求められている。産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線で、安定核種$$^{152}$$Smの光核反応断面積(E$$_{gamma}$$=8.3-12MeV)を測定した。得られた光核反応断面積を、中性子捕獲断面積の統計モデル計算に必要なE1$$gamma$$強度関数に対する制限として用いた。本発表では、$$^{152}$$Smの光核反応断面積の実験結果と、TALYSコードを用いて計算した$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積を示す。

口頭

$$^{91}$$Zr($$gamma$$,n)$$^{90}$$Zr反応断面積の測定

芳原 新也*; 後神 進史*; 牧永 あや乃*; 海堀 岳史*; 原 かおる; 北谷 文人; 豊川 弘之*; 松本 哲郎*; 原野 英樹*; 原田 秀郎; et al.

no journal, , 

近年、原子炉からの長寿命核分裂生成物(LLFP)の核変換に大きな注目が集まってきている。LLFP核変換の基礎研究では、対象核種の中性子捕獲反応断面積が必要となるが、現状では実験データが質・量ともに不足している。測定が容易でないLLFPの(n,$$gamma$$)反応断面積の高精度化や不足データの補完等を可能とするために、中性子捕獲反応の逆過程である($$gamma$$,n)反応の断面積測定技術を開発した。長寿命核分裂生成物$$^{93}$$Zrの中性子捕獲断面積の評価に資するため、Zr同位体の($$gamma$$,n)反応データの系統的な取得を目的とし、$$^{91}$$Zr($$gamma$$,n)反応断面積の測定を行った。本発表では測定した$$^{91}$$Zr($$gamma$$,n)反応断面積の結果を報告する。

口頭

Photonuclear reaction cross sections of Cl-37 and Sm-152

原 かおる; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 芳原 新也*; 海堀 岳史*; 牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; 豊川 弘之*; 渡辺 幸信*

no journal, , 

核廃棄物中に含まれる放射性核種Cl-36(半減期30万年)とSm-151(半減期90年)の中性子捕獲断面積は、核変換研究のための基礎データの1つである。また、Sm-151はSm-Eu-Gd領域におけるs過程分岐核であり、その中性子捕獲断面積は、中質量の漸近巨星分枝星(AGB星)におけるs過程元素合成時の温度を見積もるために重要なデータである。レーザー逆コンプトン(LCS)$$gamma$$線を用いて、安定核種Cl-37, Sm-152の光核反応断面積測定を、それぞれEg=10.4-12.0MeVとEg=8.3-12.4MeVで行った。ここで、LCS$$gamma$$線のエネルギー分布は、120%Ge半導体検出器、又は高分解能-高エネルギー光子スペクトロメータを用いて測定した。本研究発表では、光核反応断面積の実験データと原子核反応コードTALYSの計算結果との比較を行う。また、光核反応断面積のデータを、統計モデル計算に対する制約条件として用い、Cl-36, Sm-151の中性子捕獲断面積(keVからMeVのエネルギー領域)のTALYSによる計算結果を示す。

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