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論文

Isomer spectroscopy in $$^{133}$$Ba and high-spin structure of $$^{134}$$Ba

Kaya, L.*; Vogt, A.*; Reiter, P.*; Siciliano, M.*; 清水 則孝*; 宇都野 穣; Wang, H.-K.*; Gargano, A.*; Coraggio, L.*; Itaco, N.*; et al.

Physical Review C, 100(2), p.024323_1 - 024323_18, 2019/08

$$^{133,134}$$Baの高スピン状態を$$^{136}textrm{Xe}+^{208}textrm{Pb}$$および$$^{13}textrm{C}+^{124}textrm{Sn}$$反応によって生成し、そこからの脱励起ガンマ線を観測した。$$^{133}$$Baの1942keVのアイソマーの寿命を66.6(20)nsと決定し、$$^{134}$$Baの$$10^+$$よりの高スピン状態を見つけた。この結果を殻模型計算と比較し、$$^{134}$$Baの$$10^+$$$$12^+$$の間隔や$$12^+$$$$14^+$$の間隔が広がるなどの特徴が計算によってよく再現できることがわかった。

論文

Cross-shell excitations from the $$fp$$ shell; Lifetime measurements in $$^{61}$$Zn

Queiser, M.*; Vogt, A.*; Seidlitz, M.*; Reiter, P.*; 富樫 智章*; 清水 則孝*; 宇都野 穣; 大塚 孝治*; 本間 道雄*; Petkov, P.*; et al.

Physical Review C, 96(4), p.044313_1 - 044313_13, 2017/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

ケルン大学のタンデム加速器にて$$^{61}$$Znの励起状態を核融合反応および核子移行反応によって生成し、そのいくつかの脱励起$$gamma$$線を放出する寿命を測定した。そこから電磁遷移強度を得た。$$fp$$殻内の配位が主である負パリティ状態間の遷移に加え、$$fp$$殻から$$sdg$$殻へ中性子が励起した配位をもつ正パリティ間の$$E2$$遷移強度を得ることにも成功した。これらの正パリティ状態は、以前はオブレート変形しているとも考えられていたが、実験で得られた$$E2$$遷移強度を大規模殻模型計算の結果と比較することによって、プロレート変形を持つことが明らかとなった。

論文

Stability and synthesis of superheavy elements; Fighting the battle against fission - Example of $$^{254}$$No

Lopez-Martens, A.*; Henning, G.*; Khoo, T. L.*; Seweryniak, D.*; Alcorta, M.*; 浅井 雅人; Back, B. B.*; Bertone, P. F.*; Boilley, D.*; Carpenter, M. P.*; et al.

EPJ Web of Conferences (Internet), 131, p.03001_1 - 03001_6, 2016/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:39.82

原子番号が100を超える原子核の核分裂障壁の高さとその角運動量依存性を初めて測定した。核分裂による崩壊が優勢となり始める励起エネルギーを決定できる初期分布法という方法を$$^{254}$$Noの測定に適用した。$$^{254}$$Noの核分裂障壁はスピンゼロにおいて6.6MeVと決定された。このことは、$$^{254}$$Noが原子核の殻効果によって強く安定化されていることを示している。

論文

Spectroscopy of $$^{46}$$Ar by the ($$t,p$$) two-neutron transfer reaction

Nowak, K.*; Wimmer, K.*; Hellgartner, S.*; M$"u$cher, D.*; Bildstein, V.*; Diriken, J.*; Elseviers, J.*; Gaffney, L. P.*; Gernh$"a$user, R.*; Iwanicki, J.*; et al.

Physical Review C, 93(4), p.044335_1 - 044335_10, 2016/04

 被引用回数:6 パーセンタイル:31.2(Physics, Nuclear)

The $$^{44}$$Ar($$t,p$$)$$^{46}$$Ar two-neutron transfer reaction at 2.16 MeV/u was studied at CERN using a $$^{44}$$Ar radioactive beam and a tritium loaded radioactive target. Angular distributions for three final states were measured and based on the shape of the differential cross section an excited state at 3695 keV was identified as the first excited 0$$+$$ state. The differential cross-sections for the 0$$^+$$-ground state, and first excited 2$$^+$$ and 0$$^+$$ states are compared to DWBA calculations including two-step reactions through the intermediate nucleus $$^{45}$$Ar. By comparison large scale shell model calculations using state-of-the-art effective interactions, with and without the tensor components of the interactions, it was observed that the cross-shell proton-neutron tensor interaction has measurable effects on the observables at low excitation energy in $$^{46}$$Ar.

論文

Cluster-transfer reactions with radioactive beams; A Spectroscopic tool for neutron-rich nuclei

Bottoni, S.*; Leoni, S.*; Fornal, B.*; Raabe, R.*; Rusek, K.*; Benzoni, G.*; Bracco, A.*; Crespi, F. C. L.*; Morales, A. I.*; Bednarczyk, P.*; et al.

Physical Review C, 92(2), p.024322_1 - 024322_8, 2015/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:34.06(Physics, Nuclear)

An exploratory experiment was performed at REX-ISOLDE CERN to test the potential of cluster-transfer reactions at the Coulomb barrier as a mechanism to explore the structure of exotic neutron-rich nuclei. The transfer of triton and alpha particles in a reaction of a beam of $$^{98}$$Rb onto a $$^7$$Li target were studied through particle-$$gamma$$ coincidence measurements. The results indicate that such cluster transfer reactions can be an efficient method to investigate the structure of neutron-rich nuclei at medium-high excitation energies and spins.

論文

Collectivity in the light radon nuclei measured directly via Coulomb excitation

Gaffney, L. P.*; Robinson, A. P.*; Jenkins, D. G.*; Andreyev, A.; Bender, M.*; Blazhev, A.*; Bree, N.*; Bruyneel, B.*; Butler, P.*; Cocolios, T. E.*; et al.

Physical Review C, 91(6), p.064313_1 - 064313_11, 2015/06

 被引用回数:7 パーセンタイル:34.06(Physics, Nuclear)

Radioactive ion beams of $$^{202,204}$$Rn were studied by means of low-energy Coulomb excitation at REX-ISOLDE, CERN. The electric-quadrupole (E2) matrix elements connecting the first excited 2$$^+$$ to the ground state of these nuclei was extracted, which permits to determine the collectivity of these isotopes, which in both cases is deduced to be weak, as expected from the low-lying level-energy scheme. Comparisons were also made with beyond-mean-field model calculations and the magnitude of the transitional quadrupole moments are well reproduced.

論文

Experimental study of the $$^{66}$$Ni($$d$$,$$p$$)$$^{67}$$Ni one-neutron transfer reaction

Diriken, J.*; Patronis, N.*; Andreyev, A.; Antalic, S.*; Bildstein, V.*; Blazhev, A.*; Darby, I. G.*; De Witte, H.*; Eberth, J.*; Elseviers, J.*; et al.

Physical Review C, 91(5), p.054321_1 - 054321_15, 2015/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:45.25(Physics, Nuclear)

Excited states up to an excitation energy of 5.8 MeV were populated in the neutron-rich isotope $$^{67}$$Ni via the $$^{66}$$Ni(d,p) transfer reaction at REX-Isolde, CERN. In particular, single-neutron states above the N=40 sub-shell gap were populated, and the relative spectroscopic factors were extracted using distorted-wave Born approximation analysis. The positive parity g$$_{9/2}$$, d$$_{5/2}$$ and s$$_{1/2}$$ neutron orbits above the shell closure are assumed to induce strong quadrupole collectivity in neutron-rich Fe and Cr isotopes. The extracted relative spectroscopic factors show that the strength of the d$$_{5/2}$$ orbit is mostly split over two states, hinting to substantial mixing of the neutron d$$_{5/2}$$ configuration with collective modes of the core. The size of the N=50 shell gap was also estimated, and found to be 2.6 MeV near $$^{68}$$Ni, as also determined in lighter Ni isotopes.

論文

Shell evolution beyond $$N$$=40; $$^{69,71,73}$$Cu

Sahin, E.*; Doncel, M.*; Sieja, K.*; de Angelis, G.*; Gadea, A.*; Quintana, B.*; G$"o$rgen, A.*; Modamio, V.*; Mengoni, D.*; Valiente-Dob$'o$n, J. J.*; et al.

Physical Review C, 91(3), p.034302_1 - 034302_9, 2015/03

 被引用回数:16 パーセンタイル:13.65(Physics, Nuclear)

The level structure of the neutron-rich $$^{69}$$Cu, $$^{71}$$Cu, and $$^{73}$$Cu isotopes was investigated using multinucleon transfer reactions at Laboratori Nazionali di Legnaro using the AGATA Demonstrator array coupled to the PRISMA magnetic spectrometer. Lifetimes of excited states in Cu nuclei were measured with the recoil-distance Doppler-shift method. The resulting electromagnetic matrix elements for transitions from excited states in $$^{69,71,73}$$Cu nuclei was used to assess the collective or single-particle character of these states. The results are compared with predictions of large-scale shell-model calculations, showing how the proton pf shell evolve as neutrons fill the 1g$$_{9/2}$$ orbital.

論文

Single-neutron orbits near $$^{78}$$Ni; Spectroscopy of the N=49 isotope $$^{79}$$Zn

Orlandi, R.; M$"u$cher, D.*; Raabe, R.*; Jungclaus, A.*; Pain, S. D.*; Bildstein, V.*; Chapman, R.*; de Angelis, G.*; Johansen, J. G.*; Van Duppen, P.*; et al.

Physics Letters B, 740, p.298 - 302, 2015/01

 被引用回数:15 パーセンタイル:13.65(Astronomy & Astrophysics)

Single-neutron states in $$^{79}$$Zn have been populated using the reaction $$^{78}$$Zn(d,p) at REX-Isolde, CERN. The analysis reveals that the lowest excited states in $$^{79}$$Zn lie at approximately 1 MeV, and involve neutron orbits above the N=50 shell gap. A 5/2$$^{+}$$ configuration was assigned to the 983-keV state. Comparison with large-scale shell model calculations supports a robust neutron N=50 shell closure for $$^{78}$$Ni. These data constitute an important step towards the understanding the magicity of $$^{78}$$Ni and the structure of nuclei in the region.

論文

Fission barrier of superheavy nuclei and persistence of shell effects at high spin; Cases of $$^{254}$$No and $$^{220}$$Th

Henning, G.*; Khoo, T. L.*; Lopez-Martens, A.*; Seweryniak, D.*; Alcorta, M.*; 浅井 雅人; Back, B. B.*; Bertone, P. F.*; Boilley, D.*; Carpenter, M. P.*; et al.

Physical Review Letters, 113(26), p.262505_1 - 262505_6, 2014/12

 被引用回数:22 パーセンタイル:14.95(Physics, Multidisciplinary)

殻効果によって安定に存在する超重核である$$^{254}$$Noの核分裂障壁の高さを実験的に決定した。核反応で生成した$$^{254}$$Noからの脱励起$$gamma$$線の本数と全エネルギーを測定することで$$gamma$$崩壊の開始点の励起エネルギーとスピン値を導出し、その分布から核分裂障壁の高さをスピンの関数として19$$hbar$$まで決定した。$$^{254}$$Noの核分裂障壁の高さは、スピン15$$hbar$$において6.0MeV、スピン0$$hbar$$における外挿値として6.6MeVと決定された。この結果は、殻効果が、このような重い原子核の核分裂障壁を高くしていることを明確に示し、またその高さが高スピン状態まで保持されていることを証明するものである。

論文

Study of the deformation-driving $$nu$$d$$_{5/2}$$ orbital in $$_{28}^{67}$$Ni$$_{39}$$ using one-neutron transfer reactions

Diriken, J.*; Patronis, N.*; Andreyev, A. N.*; Antalic, S.*; Bildstein, V.*; Blazhev, A.*; Darby, I. G.*; De Witte, H.*; Eberth, J.*; Elseviers, J.*; et al.

Physics Letters B, 736, p.533 - 538, 2014/09

 被引用回数:10 パーセンタイル:28.23(Astronomy & Astrophysics)

The neutron orbits $$g_{9/2}$$, d$$_{5/2}$$ and s$$_{1/2}$$ are assumed to be responsible for the swift onset of collectivity observed in the region below $$^{68}$$Ni. In order to gather information on the single-particle energies and spectroscopic factors of these orbitals, single-particle states in the nucleus $$^{67}$$Ni were populated using the reaction $$^{66}$$Ni(d,p), in inverse kinematics, at REX-ISOLDE, CERN. The new isotope was studied using combined particle-$$gamma$$ spectroscopy. Comparison with DWBA calculations, permitted the identification of positive parity states with a substantial amount of $$nu$$d$$_{9/2}$$ (1007 keV) and $$nu$$d$$_{5/2}$$ (2207 and 3277 keV) single-particle strength. Comparisons with extended Shell-Model calculations was also performed to confirm the single-particle nature of these states, and to deduce general properties around $$^{68}$$Ni.

論文

Low-velocity transient-field technique with radioactive ion beams; $$g$$ factor of the first excited $$2^+$$ state in $$^{72}$$Zn

Illana, A.*; Jungclaus, A.*; Orlandi, R.; Perea, A.*; Bauer, C.*; Briz, J. A.*; Egido, J. L.*; Gernh$"a$user, R.*; Leske, J.*; M$"u$cher, D.*; et al.

Physical Review C, 89(5), p.054316_1 - 054316_11, 2014/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:39.56(Physics, Nuclear)

The $$g$$ factor of the first excited state in $$^{72}$$Zn was measured using the transient-field technique in combination with Coulomb excitation. The experiment was ran at REX-ISOLDE, CERN, and the $$gamma$$-ray perturbed angular correlations were measured using 4 triple Germanium clusters of the Miniball array. The experimental result $$g$$(2$$_1^{+}$$) = +0.47(14) is significant to establish the structure of the Zn isotopes near N=40. Comparison with shell-model calculations reveal that to reproduce the measured energies and B(E2) of the Zn isotopes around N=40, both the the proton excitations from the $$f_{7/2}$$ orbit and neutron excitations into the $$g_{9/2}$$ and $$d_{5/2}$$ orbits are essential. Furthermore, beyond-mean-field calculations reveal the need to include the triaxial degree of freedom.

論文

Exploring the stability of super heavy elements; First measurement of the fission barrier of $$^{254}$$No

Henning, G.*; Lopez-Martens, A.*; Khoo, T. L.*; Seweryniak, D.*; Alcorta, M.*; 浅井 雅人; Back, B. B.*; Bertone, P. F.*; Boilley, D.*; Carpenter, M. P.*; et al.

EPJ Web of Conferences (Internet), 66, p.02046_1 - 02046_8, 2014/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:19.3

初期状態分布法により$$^{254}$$Noの核分裂障壁の高さを決定した。初期状態分布とは、核融合-粒子蒸発反応によって励起された原子核が$$gamma$$線放出による脱励起を開始する励起エネルギーとスピンの状態を二次元で表示したものであり、$$gamma$$線多重度と全$$gamma$$線エネルギーの測定から求めることができる。本論文では、初期状態分布法の詳細を詳しく記述し、$$^{254}$$Noの核分裂障壁の高さを初めて決定した実験結果について報告する。なお、$$^{254}$$Noは核分裂障壁が測定された最も重い原子核である。

論文

Progress in the ITER physics basis, 4; Power and particle control

Loarte, A.*; Lipschultz, B.*; Kukushkin, A. S.*; Matthews, G. F.*; Stangeby, P. C.*; 朝倉 伸幸; Counsell, G. F.*; Federici, G.*; Kallenbach, A.*; Krieger, K.*; et al.

Nuclear Fusion, 47(6), p.S203 - S263, 2007/06

 被引用回数:557 パーセンタイル:5.56(Physics, Fluids & Plasmas)

1999年にNuclear Fusion誌に出版されたITER物理基盤以来、ITERの設計及び運転に必要な周辺プラズマ及びプラズマ相互作用における現在のトカマク装置の研究成果がまとめられた。大きく進展した実験分野として、境界層及びダイバータにおける熱・粒子輸送,第一壁と周辺プラズマとの相互作用,ELM熱流の輸送と壁相互作用,非接触プラズマと中性粒子の輸送,高Z及び低Z材料の損耗と輸送及び堆積,トリチウムの対向材への吸着とその除去方法等が挙げられる。これらの進展と同時に、周辺プラズマ及びプラズマ材料相互作用のモデリングも大きく進展した。現状のデータをもとにITERにおいて期待されるダイバータ性能や対向材料の寿命などについて議論した。

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:26 パーセンタイル:13.9(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。

論文

Phenomenon identification and ranking tables (PIRTs) for loss-of-coolant accidents in pressurized and boiling water reactors containing high burnup fuel

Boyack, B. E.*; Motta, A. T.*; Peddicord, K. L.*; Alexander, C. A.*; Andersen, J. G. M.*; Blaisdell, J. A.*; Dunn, B. M.*; Ebeling-Koning, D.*; 更田 豊志; Hache, G.*; et al.

NUREG/CR-6744, 455 Pages, 2001/12

米国原子力規制委員会(NRC)では、安全上重要と考えられる事象について、随時、PIRT(Phenomenon Identification and Ranking Table: 現象の抽出と重要度分類)と呼ばれる活動を行っている。その目的は、対象とする事象における個別の現象をリストアップし、重要度分類表(PIRT)を作成することにあり、(1)問題の定義,(2)目的設定,(3)対象とするプラントの設定,(4)事象の定義,(5)パラメータの定義,(6)入手可能な全ての実験データ・解析結果の収集,(7)想定シナリオの設定,(8)シナリオの時系列区分,(9)機器・要素別区分,(10)現象の抽出,(11)重要度分類(PIRTの作成),(12)感度解析,(13)報告書作成,の各段階で進められる。最大の特徴は、重要度分類などの判断を下す際に、構成員による多数決方式を採るところにある。本報告書は、冷却材喪失事故時における高燃焼度燃料の挙動に関するPIRT活動の結果をまとめたものである。

論文

Phenomenon identification and ranking tables (PIRTs) for rod ejection accidents in pressurized water reactors containing high burnup fuel

Boyack, B. E.*; Motta, A. T.*; Peddicord, K. L.*; Alexander, C. A.*; Deveney, R. C.*; Dunn, B. M.*; 更田 豊志; Higar, K. E.*; Hochreiter, L. E.*; Langenbuch, S.*; et al.

NUREG/CR-6742, 263 Pages, 2001/09

高燃焼度燃料の反応度事故時挙動の問題は、NSRR実験などにおいて、予想を下回る発熱量レベルで燃料破損に至ったことが契機となり、大きな注目を集めることとなった。実験では、破損燃料の微粒子化が観察されたため、冷却可能形状喪失の可能性が問題となっており、我が国では既に原子力安全委員会による評価が行われているが、米国では、事故時制限値改訂が行われようとしており、米国原子力規制委員会(NRC)及び産業界がどれだけの研究を実施すべきか戦略が練られている。このような状況の下でNRCは、現象の抽出と重要度分類を行うPIRT活動を実施した。PIRTの特徴は、重要度分類などの判断を下す際に、構成員による多数決方式を採るところにある。本報告書は、PWRにおける高燃焼度燃料の反応度事故時挙動に関するPIRT活動の結果をまとめたものである。

論文

Phenomenon identification and ranking tables (PIRTs) for power oscillations without scram in boiling water reactors containing high burnup fuel

Boyack, B. E.*; Motta, A. T.*; Peddicord, K. L.*; Andersen, J. G. M.*; Alexander, C. A.*; Dunn, B. M.*; 更田 豊志; Hochreiter, L. E.*; Montgomery, R. O.*; Moody, F. J.*; et al.

NUREG/CR-6743, 266 Pages, 2001/09

軽水炉燃料の燃焼の進行に伴う状態変化は、事故時燃料挙動に大きく影響することが明らかにされつつある。米国では、安全基準の改定あるいは現行基準の妥当性立証の必要に迫られており、原子力規制委員会(NRC)及び産業界における研究戦略が練られている。NRCは、PWRでは制御棒飛出事故が許容できない燃料破損に至る反応度投入事象としているのに対して、BWRでは制御棒落下の発生頻度が極めて小さいことから、異常過渡による出力変動とスクラム失敗との重畳がより重要であると位置付けている。本報告書は、BWR出力振動時の高燃焼度燃料の挙動に関するPIRT活動の結果をまとめたもので、抽出した個別の現象とその重要度分類を示している。PIRT活動の特徴は、重要度分嶺などの判断を下す際に、構成員による多数決方式を採っているところにある。

口頭

Low-energy states in $$^{79}$$Zn and the structure of $$^{78}$$Ni

Orlandi, R.; M$"u$cher, D.*; Raabe, R.*; Jungclaus, A.*; Pain, S. D.*; Bildstein, V.*; Chapman, R.*; de Angelis, G.*; Johansen, J. G.*; Van Duppen, P.*; et al.

no journal, , 

Single-neutron states in the $$N$$ = 49 isotope $$^{79}$$Zn were populated in the $$^{78}$$Zn(d,p)$$^{79}$$Zn transfer reaction at REX-ISOLDE, CERN. The combined detection of protons ejected in the reaction and of $$gamma$$ rays emitted by $$^{79}$$Zn permitted the identification of the lowest-lying 5/2$$^+$$ and 1/2$$^+$$ excited states. The analysis of proton angular distributions links these states to a significant amount of single-particle strength around 1 MeV, and specifically to the $$nu$$d$$_{5/2}$$ and $$nu$$s$$_{1/2}$$ neutron orbits, which lie above the $$N$$ = 50 neutron shell gap. Comparison with large-scale-shell-model calculations supports a robust $$N$$ = 50 shell-closure for $$^{78}$$Ni. These data constitute a considerable step towards the understanding of the magicity of $$^{78}$$Ni and of the structure of isotopes in the region.

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