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論文

Study of the $$N=32$$ and $$N=34$$ shell gap for Ti and V by the first high-precision multireflection time-of-flight mass measurements at BigRIPS-SLOWRI

飯村 俊*; Rosenbusch, M.*; 高峰 愛子*; 角田 佑介*; 和田 道治*; Chen, S.*; Hou, D. S.*; Xian, W.*; 石山 博恒*; Yan, S.*; et al.

Physical Review Letters, 130(1), p.012501_1 - 012501_6, 2023/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.012501
 被引用回数：5 パーセンタイル：94.66(Physics, Multidisciplinary)

The atomic masses of $$^{55}$$Sc, $$^{56,58}$$Ti, and $$^{56-59}$$V have been determined using the high-precision multireflection time-of-flight technique. The radioisotopes have been produced at RIKEN's Radioactive Isotope Beam Factory (RIBF) and delivered to the novel designed gas cell and multireflection system, which has been recently commissioned downstream of the ZeroDegree spectrometer following the BigRIPS separator. For $$^{56,58}$$Ti and $$^{56-59}$$V, the mass uncertainties have been reduced down to the order of 10 keV, shedding new light on the $$N=34$$ shell effect in Ti and V isotopes by the first high-precision mass measurements of the critical species $$^{58}$$Ti and $$^{59}$$V. With the new precision achieved, we reveal the nonexistence of the $$N=34$$ empirical two-neutron shell gaps for Ti and V, and the enhanced energy gap above the occupied $$nu$$p$$_{3/2}$$ orbit is identified as a feature unique to Ca. We perform new Monte Carlo shell model calculations including the $$nu$$d$$_{5/2}$$ and $$nu$$g$$_{9/2}$$ orbits and compare the results with conventional shell model calculations, which exclude the $$nu$$g$$_{9/2}$$ and the $$nu$$d$$_{5/2}$$ orbits. The comparison indicates that the shell gap reduction in Ti is related to a partial occupation of the higher orbitals for the outer two valence neutrons at $$N = 34$$.

論文

Beta decay of the axially asymmetric ground state of $$^{192}$$Re

渡邉 寛*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; Andreyev, A. N.; 橋本 尚志*; Kondev, F. G.*; Lane, G. J.*; Litvinov, Yu. A.*; Liu, J. J.*; 宮武 宇也*; et al.

Physics Letters B, 814, p.136088_1 - 136088_6, 2021/03

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2021.136088
 被引用回数：4 パーセンタイル：46.8(Astronomy & Astrophysics)

The $$beta$$ decay of $$^{192}_{75}$$Re$$_{117}$$, which lies near the boundary between the regions of predicted prolate and oblate deformations, has been investigated using the KEK Isotope Separation System (KISS) in RIKEN Nishina Center. The ground state of $$^{192}$$Re has been assigned $$J^{pi}$$ = $$(0^{-})$$ based on the observed $$beta$$ feedings and deduced log$$ft$$ values towards the $$0^{+}$$ and $$2^{+}$$ states in $$^{192}$$Os, which is known as a typical $$gamma$$-soft nucleus. The shape transition from axial symmetry to axial asymmetry in the Re isotopes is discussed from the viewpoint of single-particle structure using the nuclear Skyrme-Hartree-Fock model.

論文

Study of quasielastic barrier distributions as a step towards the synthesis of superheavy elements with hot fusion reactions

田中 泰貴*; 森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; Boll, R. A.*; Brewer, N. T.*; Van Cleve, S.*; Dean, D. J.*; 石澤 倫*; et al.

Physical Review Letters, 124(5), p.052502_1 - 052502_6, 2020/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.052502
 被引用回数：19 パーセンタイル：81.08(Physics, Multidisciplinary)

The excitation functions for quasielastic scattering of $$^{22}$$Ne+$$^{248}$$Cm, $$^{26}$$Mg+$$^{248}$$Cm, $$^{48}$$Ca+$$^{238}$$U are measured using a gas-filled recoil ion separator The quasielastic barrier distributions are extracted for these systems and are compared with coupled-channel calculations. The results indicate that the barrier distribution is affected dominantly by deformation of the actinide target nuclei, but also by vibrational or rotational excitations of the projectile nuclei, as well as neutron transfer processes before capture. From a comparison between the experimental barrier distributions and the evaporation residue cross sections for Sg (Z=106), Hs (108), Cn (112), and Lv (116), it is suggested that the hot fusion reactions take advantage of a compact collision, where the projectile approaches along the short axis of a prolately deformed nucleus. A new method is proposed to estimate the optimum incident energy to synthesize unknown superheavy nuclei using the barrier distribution.

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：60 パーセンタイル：93.36(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。

口頭

$$^{234}$$Np新核異性体の発見とその崩壊特性

浅井 雅人; 末川 慶英*; 東 聖人*; 鎌田 裕生*; 戸部 晃久*; Andreyev, A. N.; 廣瀬 健太郎; 伊藤 由太; 牧井 宏之; 西尾 勝久; et al.

no journal, , 

半減期約9分の新核異性体$$^{234m}$$Npを発見した。$$^{234m}$$Npは、原子力機構タンデム加速器を用いて$$^{6}$$Liビームを$$^{233}$$U標的に照射して合成し、オンライン同位体分離装置(ISOL)を用いて質量分離し、特性X線を測定することで同定した。$$gamma$$線シングルス測定, $$gamma$$-$$gamma$$同時計数測定及び内部転換電子測定を実施した。$$^{234m}$$Npはほとんどが多重極度E4の核異性体転移によって崩壊し、その後M1遷移することから、$$^{234m}$$Npのスピン・パリティを5$$^{+}$$と決定した。講演では実験結果の詳細を紹介し、$$^{234m}$$Npの核構造について議論する。

口頭

$$^{234}$$Np核異性体の崩壊と核構造

浅井 雅人; 末川 慶英*; 東 聖人*; 鎌田 裕生*; 戸部 晃久*; Andreyev, A. N.; 廣瀬 健太郎; 伊藤 由太; 牧井 宏之; 西尾 勝久; et al.

no journal, , 

最近我々が発見した新核異性体$$^{234m}$$Npの核構造を明らかにするための実験を実施した。$$^{234m}$$Npは、原子力機構タンデム加速器を用いて$$^{6}$$Liビームを$$^{233}$$U標的に照射して合成し、オンライン同位体分離装置(ISOL)を用いて質量分離した。LX線の測定から半減期を精度良く決定し、LX-$$gamma$$同時計数測定により核異性体転移の後に放出される$$gamma$$線の観測に成功した。また内部転換電子測定も実施し、$$gamma$$遷移の多重極度を決定した。これらの実験結果を基に、$$^{234m}$$Npの励起エネルギー,スピン・パリティ,核構造を明らかにした。

口頭

アクチノイド核を標的としたアイソマー核分光

杉山 晃一*; 郷 慎太郎*; 富松 太郎*; 甲斐 民人*; 長江 大輔*; 石橋 優一*; 松永 壮太郎*; 永田 優斗*; 西畑 洸希*; 鷲山 広平*; et al.

no journal, , 

中性子過剰重アクチノイド核の励起準位構造を明らかにするため、アイソマースコープ法を用いたアクチノイド核のインビーム$$gamma$$線分光実験を実施した。中性子過剰重アクチノイド核は、原子力機構タンデム加速器で加速したO-18($$^{18}$$O)ビームをCm-248($$^{248}$$Cm)標的に照射して多核子移行反応で合成した。後方に散乱したビーム様粒子をSi E-$$Delta$$E検出器で検出して生成核を識別し、前方方向に散乱された標的様粒子の核異性体を60mm程度下流に設置したアルミ板で捕集した。アルミ板の周囲に4台のGe検出器及び4台のLaBr検出器を設置して、捕集された核異性体からの$$gamma$$線を測定した。標的と検出器の間にタングステン遮蔽を設置して標的から放出される多量の$$gamma$$線を遮蔽し、アクチノイド核異性体からの$$gamma$$線を感度良く検出することに成功した。

口頭

太陽電池の重イオン検出器としての応答

浅井 雅人; 石橋 優一*; 庭瀬 暁隆*; 牧井 宏之; 伊藤 由太; 佐藤 哲也; 塚田 和明; 坂口 聡志*; 森田 浩介*; 渡辺 裕*; et al.

no journal, , 

発電用の太陽電池はダイオード特性を持つため、放射線検出器、特に高エネルギー重イオン検出器として利用されている。本研究では太陽電池を核分裂片測定に利用することを想定し、様々な種類・エネルギーの重イオンを太陽電池に入射し、その検出器としての応答(エネルギー分解能,波高欠損)を測定した。

口頭

多核子移行反応における移行角運動量の測定

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 洲嵜 ふみ; 塚田 和明; 浅井 雅人; 伊藤 由太; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; et al.

no journal, , 

原子力機構東海タンデム加速器施設にて$$^{237}$$Np標的と$$^{18}$$Oビームを照射した。多核子移行反応後の散乱粒子をシリコン$$Delta$$E-Eテレスコープで識別することで合成核を同定し、合成核の核分裂片を多芯線式比例検出器で同時検出した。導出した$$^{236}$$Npから$$^{245}$$Amにわたる合計19核種の核分裂角度分布から、移行角運動量を実験的に定量した。

口頭

Experimental studies of fission mechanism

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 伊藤 由太; 洲嵜 ふみ; 田中 翔也*; et al.

no journal, , 

At the JAEA Tokai tandem accelerator facility, we have been studying fission mechanism using multi-nucleon transfer reactions (MNT) through fission observables such as fission-fragment mass distributions, fission probabilities, prompt-fission neutrons, and so on. The MNT reaction is also expected one of viable reactions to produce super-heavy nuclei with more neutrons. The angular momentum transferred in the MNT reaction is an important property since it influences a survival probability of a compound nucleus. In the present study, the angular momentum transferred in MNT reactions are experimentally deduced using fission. In MNT reactions, the axis of the angular-momentum transfer can be defined as perpendicular to the reaction plane. The fission-fragment angular distribution measured with respect to this axis, thus, strongly reflects the angular momentum. We performed measurements of the fission-fragment angular distribution, and deduced the angular momenta transferred to the produced compound nuclei. In this workshop, details of the experiment and results will be presented as well as other experimental activities.

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