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論文

Shell evolution of $$N$$ = 40 isotones towards $$^{60}$$Ca; First spectroscopy of $$^{62}$$Ti

Cort$'e$s, M. L.*; Rodriguez, W.*; Doornenbal, P.*; Obertelli, A.*; Holt, J. D.*; Lenzi, S. M.*; Men$'e$ndez, J.*; Nowacki, F.*; 緒方 一介*; Poves, A.*; et al.

Physics Letters B, 800, p.135071_1 - 135071_7, 2020/01

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2019.135071
 被引用回数：3 パーセンタイル：13.44(Astronomy & Astrophysics)

ガンマ線分光による$$N$$=40同調体である$$^{62}$$Tiの分光学研究を$$^{63}$$V($$p$$,$$2p$$)$$^{62}$$TiをRIBFで行った。今回初めて測定された$$2_1^+ rightarrow 0_{rm gs}^+$$と$$4_1^+ rightarrow 2_1^+$$の遷移はTiの基底状態が変形していることを示唆した。これらのエネルギーは近傍核の$$^{64}$$Crや$$^{66}$$Feと比較して大きく、したがって四重極集団運動が小さくなっていることが示唆される。今回の結果は大規模殻模型計算によって良く再現される一方、第一原理計算や平均場模型では今回の結果は再現されなかった。

論文

Quasifree neutron knockout from $$^{54}$$Ca corroborates arising $$N=34$$ neutron magic number

Chen, S.*; Lee, J.*; Doornenbal, P.*; Obertelli, A.*; Barbieri, C.*; 茶園 亮樹*; Navr$'a$til, P.*; 緒方 一介*; 大塚 孝治*; Raimondi, F.*; et al.

Physical Review Letters, 123(14), p.142501_1 - 142501_7, 2019/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.142501
 被引用回数：8 パーセンタイル：16.18(Physics, Multidisciplinary)

$$^{54}$$Caでは中性子魔法数34が現れると考えられているが、その直接的な実験的証拠を得るため、$$^{54}$$Caからの中性子ノックアウト反応$$^{54}$$Ca($$p,pn$$)$$^{53}$$Caによって生成される状態を理化学研究所のRI Beam Factoryによって調べた。基底状態および2.2MeVの励起状態が強く生成され、1.7MeVの励起状態の生成量は小さかった。$$^{53}$$Caの運動量分布から、基底状態および2.2MeVの励起状態は$$p$$軌道の中性子を叩き出して得られた状態であることが明らかになった。DWIA計算によって得られた分光学的因子から、$$^{54}$$Caは$$p$$軌道がほぼ完全に占有された閉殻構造を持つことが明らかになり、中性子魔法数34の出現が確実なものとなった。

論文

Enhancement of element production by incomplete fusion reaction with weakly bound deuteron

Wang, H.*; 大津 秀暁*; 千賀 信幸*; 川瀬 頌一郎*; 武内 聡*; 炭竃 聡之*; 小山 俊平*; 櫻井 博儀*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介; et al.

Communications Physics (Internet), 2(1), p.78_1 - 78_6, 2019/07

https://doi.org/10.1038/s42005-019-0165-1
 被引用回数：4 パーセンタイル：25.43(Physics, Multidisciplinary)

陽子(あるいは中性子)過剰核の効率的な生成経路を探索することは、原子核反応研究の主な動機のひとつである。本研究では、$$^{107}$$Pdに対する核子当たり50MeVの陽子および重陽子入射による残留核生成断面積を逆運動学法によって測定した。その結果、重陽子入射ではAgやPd同位体の生成断面積が大きくなることを実験的に示した。また、理論計算による解析から、この生成断面積の増大は重陽子の不完全融合反応に起因することを示した。これらの結果は、陽子過剰核の生成において重陽子のような弱束縛核の利用が有効であることを示すものである。

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

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.99.011302
 被引用回数：4 パーセンタイル：27.46(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、$$4^+_1$$と$$2^+_1$$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

First direct mass measurements of nuclides around $$Z$$ = 100 with a multireflection time-of-flight mass spectrograph

伊藤 由太*; Schury, P.*; 和田 道治*; 新井 郁也*; 羽場 宏光*; 平山 賀一*; 石澤 倫*; 加治 大哉*; 木村 創大*; 小浦 寛之; et al.

Physical Review Letters, 120(15), p.152501_1 - 152501_6, 2018/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.152501
 被引用回数：33 パーセンタイル：3.48(Physics, Multidisciplinary)

冷たい核融合反応および熱い融合反応によって生成した変形閉殻中性子数152の近傍に位置する原子核$$^{246}$$Es, $$^{251}$$Fm、および超フェルミウム原子核$$^{249-252}$$Md, $$^{254}$$Noの質量の直接測定を、多反射時間飛行質量分析装置(MR-TOF)を用いて実施した。$$^{246}$$Esおよび$$^{249,250,252}$$Mdの質量測定は世界で初めての成果である。さらに$$^{249,250}$$Mdの質量を$$alpha$$崩壊連鎖のアンカーポイントとして用いて$$^{261}$$Bhおよび$$^{266}$$Mtまでの重い原子核の質量を決定した。これらの新測定された質量を理論質量計算と比較し、巨視的・微視的模型の予測値と良い一致が見られることを示した。近接する3つの質量値から求められる経験的殻ギャップエネルギー$$delta_{2n}$$を今回の質量値から求め、MdおよびLrに対する変形閉殻中性子数$$N=152$$の存在を裏付ける結果を得た。

論文

Observation of doubly-charged ions of francium isotopes extracted from a gas cell

Schury, P.*; 和田 道治*; 伊藤 由太*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 平山 賀一*; 木村 創大*; 小浦 寛之; MacCormick, M.*; 宮武 宇也*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 407, p.160 - 165, 2017/06

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.06.014
 被引用回数：5 パーセンタイル：31.96(Instruments & Instrumentation)

Ac, Ra, FrやRnといった様々な同位体を$$^{48}$$Caビームを用いた原子核融合-蒸発反応にて生成した。エネルギーを持ったイオンはヘリウムガスセル内で止まり、そして引き出される。引き出された個々のイオンは多反射時間飛行質量分光器を用いて同定されるが、アルカリ金属であるFrを含むイオンの荷電状態の主要な価数が(+1価でなく)+2価となるという結果を観測した。

論文

First online multireflection time-of-flight mass measurements of isobar chains produced by fusion-evaporation reactions; Toward identification of superheavy elements via mass spectroscopy

Schury, P.*; 和田 道治*; 伊藤 由太*; 加治 大哉*; 新井 郁也*; MacCormick, M.*; Murray, I.*; 羽場 宏光*; Jeong, S.*; 木村 創大*; et al.

Physical Review C, 95(1), p.011305_1 - 011305_6, 2017/01

AA2016-0638.pdf:0.71MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.95.011305
 被引用回数：26 パーセンタイル：3.72(Physics, Nuclear)

多反射時間飛行質量分析装置を理化学研究所設置の気体充填型反跳分離装置-II型(GARIS-II)と連結したガスセルに配置し、$$alpha$$崩壊連鎖を伴う重原子核の質量の直接測定を実施した。融合-蒸発反応で生成された原子核をGARIS-IIを用いて分離し、ヘリウムガスセルで止めて目的の原子核を捕集した。本実験で$$^{204}$$Fr-$$^{204}$$Rn-$$^{204}$$At-$$^{204}$$Po, $$^{205}$$Fr-$$^{205}$$Rn-$$^{205}$$At-$$^{205}$$Po-$$^{205}$$Bi及び$$^{206}$$Fr-$$^{206}$$Rn-$$^{206}$$Atの3つの同重体鎖の時間飛行スペクトルが観測された。その結果、$$^{204-206}$$Fr, $$^{204,205}$$Rn、そして$$^{204,205}$$Atの原子質量値が精密に決定された、今回の解析において、$$^{205}$$Bi, $$^{204,205}$$Po, $$^{206}$$Rn、そして$$^{206}$$Atの同定は10個以下という少量のイオン数でなされた。この成果は 次のステップとして実施する予定である(生成量が極少量の)超重元素イオンの質量分析につながる成果となる。

論文

Testing the application of quartz and feldspar luminescence dating to MIS 5 Japanese marine deposits

Thiel, C.*; 塚本 すみ子*; 徳安 佳代子; Buylaert, J.-P.*; Murray, A. S.*; 田中 和広*; 白井 正明*

Quaternary Geochronology, 29, p.16 - 29, 2015/08

https://doi.org/10.1016/j.quageo.2015.05.008
 被引用回数：5 パーセンタイル：73.14(Geography, Physical)

第四紀後期の隆起特性を評価するためには、堆積物の年代決定が重要である。本研究では、秋田県男鹿半島の海岸沿いの海成堆積物を用いて、堆積物中の石英および長石に対するルミネッセンス年代測定法の適用性について検証した。石英は、熱に不安定で、Linear modulated (LM)-OSL分析よりslow成分が卓越していることが示された。また、石英からは、堆積物に挟在する2つのテフラの年代と比較して、非常に若い年代値が得られた。カリ長石は、ドーズリカバリーテスト等の結果、225$$^{circ}$$Cのpost-IRIRSL信号を用いた場合に年代測定に適した鉱物であることが示されたが、篩い分けた粒径を基とした年間線量を年代値の算出に用いたところ、テフラの年代よりも若干、若い年代値が得られた。SEM解析により、長石粒子は小さな結晶を含んだ非晶質なものであることが分った。この場合、標準的な内部線量率を用いると、年間線量を過大に見積ることになる。そこで、以下の3つの年間線量のシナリオについて検討した。(1)篩い分けた粒径サイズ(90-180$$mu$$m)で、カリウム(K)の含有量が12.5$$pm$$0.5%、(2)SEM画像を基にした小さい粒径サイズ(40$$pm$$20$$mu$$m)で、Kの含有量が6$$pm$$0.5%、(3)小さい粒径サイズ(40$$pm$$20$$mu$$m)で、Kの含有量が12.5$$pm$$0.5%。その結果、(3)のシナリオがテフラ年代と最も調和的な年代値であった。

論文

Using soils for accident dosimetry; A Preliminary study using optically stimulated luminescence from quartz

藤田 博喜; Jain, M.*; Murray, A. S.*

Proceedings in Radiochemistry, 1(1), p.45 - 48, 2011/09

http://www.oldenbourg-link.com/doi/abs/10.1524/rcpr.2011.0007

単一分画再現光励起蛍光測定法を東海村周辺で抽出した石英粒子に適用し、そのバックグラウンド線量を測定するために、その測定法の開発を行った。この測定法の開発の目的は、緊急時の放射線漏えい事故の際にその線量を測定することである。ここで開発した単一分画法は、与えた線量及び繰り返し測定の再現性の両者とも良好であり、また、照射後の経過時間に伴う光励起蛍光量の減衰等も観測されなかった。さらに、この方法の検出下限値は、約0.1Gy程度であった。さらに、東海村周辺で採取した土壌の深度分布に関して、ここで開発した単一分画法を使用してそのバックグラウンド線量を測定した。その結果、抽出した石英粒子のバックグラウンド線量は、検出下限値未満$$sim$$数Gy程度であるという結果を得た。これらの結果から、単一分画法は、事故時の線量測定が可能であるという結論を得た。

論文

Utilisation of OSL from table salt in retrospective dosimetry

藤田 博喜; Jain, M.*; Murray, A. S.*

保健物理, 46(1), p.60 - 65, 2011/06

https://doi.org/10.5453/jhps.46.60

食塩を利用した緊急時線量測定法は、これまでに幾つか提案されてきている。本研究では、日本で購入できる食塩を緊急時線量測定に利用するための基礎的研究及びその適用可能性を検討した。はじめに、食塩のうちアジ塩を使用して、光励起蛍光(OSL)線量測定法を適用するための条件について検討した。その結果、OSL法において必要となる加熱条件や測定条件を確立することができた。この測定条件を確立する中で、その発光源が、光励起蛍光(TL)の発光源と関連があることも見いだした。次に、確立した測定条件の汎用性を確認するために、種類の異なる食塩を用いて、OSL法による線量測定の可能性を検討した。その結果、今回用いた10種類の食塩のうち、6種類の食塩に適用可能であることがわかった。最後に、本測定方法の検出下限値を求め、15mGy程度と他の物質を用いたOSL法と比較して十分に低いものであることがわかった。以上のことから、さらなる検討は必要ではあるが、食塩を使ってOSL線量測定法により、緊急時の線量を求めることが可能であることを見いだした。

論文

Retrospective dosimetry using Japanese brick quartz; A Way forward despite an unstable fast decaying OSL signal

藤田 博喜; Jain, M.*; Murray, A. S.*

Radiation Measurements, 46(6-7), p.565 - 572, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2011.03.025
 被引用回数：5 パーセンタイル：55.14(Nuclear Science & Technology)

チェルノブイリ事故等の際に、焼成レンガから抽出した石英粒子を用いて漏洩線量の見積もりが行われた。しかし、日本で製造されたレンガに放射線誘起蛍光測定法を適用して、事故時の線量測定が行われた例はわずかである。このため、一般に手に入るレンガから抽出した石英に光励起蛍光測定法を適用し、緊急時の放射線線量測定を行うための基礎研究及びその適用可能性に関する研究を行った。研究の結果、レンガから抽出した石英粒子の光励起蛍光特性は、一般的な石英と異なっていることがわかり、標準的な光励起蛍光法を適用できないことがわかった。このため、光励起蛍光法の測定条件を決定するための基礎実験を行った。これにより、本測定法の検出下限値$$sim$$65mGyが得られた。さらに、本測定法の適用可能性を検討するため、レンガそのものに$$gamma$$線を照射し、その線量見積もり及び深度分布測定を行った。この結果、本測定法の妥当性を確認するとともに、$$gamma$$線源のエネルギー弁別も可能であることがわかった。これらの結果から、日本で一般的に手に入るレンガから抽出した石英粒子からの光励起蛍光を測定することで事故時の線量測定が十分に可能であるという結論を得た。

口頭

食塩からの光励起ルミネッセンス現象の線量測定への応用

藤田 博喜; Jain, M.*; Murray, A.*

no journal, , 

本研究では、日本で購入できる食塩を緊急時線量測定に利用するための基礎的研究及びその適用可能性を検討した。まず、アジ塩を使用して光励起ルミネッセンス(OSL)線量測定法を適用するための条件について検討した。その結果、OSL法における測定条件(加熱温度,測定温度)を確立することができた。次に、確立した測定条件の汎用性を確認するために、種類の異なる食塩を用いて、OSL法を適用した。この結果、今回使用した10種類の食塩のうち、6種類の食塩で本測定法が適用可能であることがわかった。最後に、本測定法の検出下限値を求め、15mGy程度と他の物質を用いたOSL法と比較して十分に低いものであることがわかった。

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