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論文

Evolution of shell structure in exotic nuclei

大塚 孝治*; Gade, A.*; Sorlin, O.*; 鈴木 俊夫*; 宇都野 穣

Reviews of Modern Physics, 92(1), p.015002_1 - 015002_52, 2020/03

AA2019-0511.pdf:5.43MB

 被引用回数:52 パーセンタイル:96.13(Physics, Multidisciplinary)

魔法数によって特徴づけられる原子核の殻構造は、長らく陽子数, 中性子数によらずほぼ不変であると考えられてきたが、近年、不安定核ビーム実験の著しい進展により、極めて中性子過剰核では安定核では見られなかった魔法数が出現するなど、殻構造が陽子数, 中性子数に応じて動的に変化することが明らかになった。本レビュー論文は、不安定核の殻構造研究に業績のある理論, 実験研究者によって、その理論的な基礎と最近の実験の進展をまとめたものである。殻構造の変化の源となるモノポール相互作用の定義など、従来の文献でははっきりと書かれてこなかった事項も含め、詳しく説明した。

論文

Identification of the crossing point at $$N$$ = 21 between normal and intruder configurations

Lic$u{a}$, R.*; Rotaru, F.*; Borge, M. J. G.*; Gr$'e$vy, S.*; Negoita, F.*; Poves, A.*; Sorlin, O.*; Andreyev, A.; Borcea, R.*; Costache, C.*; et al.

Physical Review C, 95(2), p.021301_1 - 021301_6, 2017/02

 被引用回数:12 パーセンタイル:79.17(Physics, Nuclear)

The $$beta^{-}$$ decay of $$^{34}$$Mg was used to study the $$^{34}$$Al nucleus through $$gamma$$ spectroscopy at the Isotope Separator On-Line facility of CERN. Previous studies identified two $$beta$$-decaying states in $$^{34}$$Al having spin-parity assignments $$J^{pi}$$=4$$^{-}$$ dominated by the normal configuration $$pi$$(d5/2)$$^{-1}$$ $$bigoplus$$ $$nu$$(f7/2) and $$J^{pi}$$ = 1$$^{+}$$ by the intruder configuration $$pi$$(d5/2)$$^{-1}$$ $$bigoplus$$ $$nu$$(d3/2)$$^{-1}$$(f7/2)$$^{2}$$. Their unknown ordering and relative energy have been the subject of debate for the placement of $$^{34}$$Al inside or outside the $$N$$ = 20 "island of inversion". We report here that the 1$$^{+}$$ intruder lies only 46.6 keV above the 4$$^{-}$$ ground state. In addition, a new half-life of $$T_{1/2}$$=44.9(4)ms, that is twice as long as thepreviously measured 20(10) ms, has been determined for $$^{34}$$Mg. Large-scale shell-model calculations with the recently developed SDPF-U-MIX interaction are compared with the new data and used to interpret the mechanisms at play at the very border of the $$N$$ = 20 island of inversion.

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:11 パーセンタイル:71(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

Search for neutron excitations across the $$N=20$$ shell gap in $$^{25-29}$$Ne

Belleguic, M.*; Azaiez, F.*; Dombr$'a$di, Zs.*; Sohler, D.*; Lopez-Jimenez, M. J.*; 大塚 孝治*; Saint-Laurent, M. G.*; Sorlin, O.*; Stanoiu, C.*; 宇都野 穣; et al.

Physical Review C, 72(5), p.054316_1 - 054316_7, 2005/11

 被引用回数:39 パーセンタイル:89.74(Physics, Nuclear)

原子核の殻構造が不安定核で変化する可能性が指摘されているが、その是非を明らかにするにはいわゆる侵入者状態の励起エネルギーを系統的に調べることが必要である。この論文では、GANIL研究所で不安定核$$^{26-28}$$Neの新たな準位を見つけ、その結果を原研らのグループによってなされたモンテカルロ殻模型計算の結果と比較したものである。これらの不安定核を$$^{36}$$S$$^{16+}$$ビームの入射核破砕反応によって生成し、脱励起$$gamma$$線を観測することにより、新しい準位を見つけた。$$^{26,27}$$Neにおいては、観測された準位は$$sd$$殻を仮定した殻模型計算の結果とよく一致し、低励起状態において侵入者状態は見つからなかった。一方、この実験で新たに見つかった$$^{28}$$Neにおける2.24MeVの状態は、旧来の$$sd$$殻模型で対応するものが存在しないため、侵入者状態が支配的と考えられる。実際、モンテカルロ殻模型計算によって2.2MeV付近にこのような$$0^+$$状態があると予言される。この実験で得られたN=18核における非常に低い$$0^+$$状態の存在は、不安定核においてN=20の殻ギャップが非常に狭まっていなくては説明できず、不安定核で魔法数が消滅するメカニズムの解明に大きな知見を与えるものである。

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