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論文

Production of $$^{266}$$Bh in the $$^{248}$$Cm($$^{23}$$Na,5$$n$$)$$^{266}$$Bh reaction and its decay properties

羽場 宏光*; Fan, F.*; 加治 大哉*; 笠松 良崇*; 菊永 英寿*; 小森 有希子*; 近藤 成美*; 工藤 久昭*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; et al.

Physical Review C, 102(2), p.024625_1 - 024625_12, 2020/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.102.024625
 被引用回数：6 パーセンタイル：53.35(Physics, Nuclear)

The nuclide $$^{266}$$Bh was produced in the $$^{248}$$Cm($$^{23}$$Na,5n)$$^{266}$$Bh reaction at beam energies of 125.9, 130.6, and 135.3 MeV. Decay properties of $$^{266}$$Bh were investigated with a rotating wheel apparatus for $$alpha$$ and spontaneous fission (SF) spectrometry under low background conditions attained by a gas-jet transport system coupled to the RIKEN gas-filled recoil ion separator. The half-life of $$^{266}$$Bh was measured to be $$T_{rm 1/2}$$ = 10.0$$^{+2.6}_{-1.7}$$ s. The $$alpha$$-particle energies of $$^{266}$$Bh disperse widely in the range of 8.62 - 9.40 MeV. The maximum production cross section for the $$^{248}$$Cm($$^{23}$$Na,5n)$$^{266}$$Bh reaction was determined to be $$sigma$$ = 57 $$pm$$ 14 pb at 130.6 MeV.

論文

Determination of fusion barrier distributions from quasielastic scattering cross sections towards superheavy nuclei synthesis

田中 泰貴*; 成清 義博*; 森田 浩介*; 藤田 訓裕*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 山木 さやか*; 若林 泰生*; 田中 謙伍*; 武山 美麗*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(1), p.014201_1 - 014201_9, 2018/01

https://doi.org/10.7566/JPSJ.87.014201
 被引用回数：21 パーセンタイル：74.23(Physics, Multidisciplinary)

ガス充填型反跳生成核分離装置GARISを用いて$$^{48}$$Ca + $$^{208}$$Pb, $$^{50}$$Ti + $$^{208}$$Pb, $$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm反応系における準弾性散乱断面積の励起関数を測定した。これらのデータから融合障壁分布を導出し、チャンネル結合計算と比較した。$$^{48}$$Ca + $$^{208}$$Pb及び$$^{50}$$Ti + $$^{208}$$Pb反応の障壁分布のピークエネルギーはそれらの反応系における2中性子蒸発断面積のピークエネルギーと良く一致し、一方$$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm反応の障壁分布のピークエネルギーは4中性子蒸発断面積のピークエネルギーより少し下に現れることが判った。この結果は超重核合成の際の最適ビームエネルギーの予測に役立つ情報を与える。

論文

$$beta$$-delayed fission of $$^{230}$$Am

Wilson, G. L.*; 武山 美麗*; Andreyev, A. N.; Andel, B.*; Antalic, S.*; Catford, W. N.*; Ghys, L.*; 羽場 宏光*; He${ss}$berger, F. P.*; Huang, M.*; et al.

Physical Review C, 96(4), p.044315_1 - 044315_7, 2017/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.96.044315
 被引用回数：9 パーセンタイル：52.89(Physics, Nuclear)

The exotic decay process of $$beta$$-delayed fission has been studied in the neutron-deficient isotope $$^{230}$$Am at RIKEN, Japan. The $$^{230}$$Am nuclei were produced in the complete fusion reaction $$^{207}$$Pb($$^{27}$$Al,4n)$$^{230}$$Am and separated by using the GARIS gas-filled recoil ion separator. A lower limit for the $$beta$$-delayed fission probability larger than 0.30 was deduced, which so far is the highest value among all known nuclei exhibiting this decay mode.

論文

Study of the reaction $$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm $$rightarrow$$ $$^{296}$$Lv$$^{ast}$$ at RIKEN-GARIS

加治 大哉*; 森田 浩介*; 森本 幸司*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 藤田 訓裕*; Gan, Z.*; Geissel, H.*; 長谷部 裕雄*; Hofmann, S.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 86(3), p.034201_1 - 034201_7, 2017/03

https://doi.org/10.7566/JPSJ.86.034201
 被引用回数：31 パーセンタイル：82.35(Physics, Multidisciplinary)

理化学研究所のガス充填型反跳核分離装置GARISを用いて$$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm $$rightarrow$$ $$^{296}$$Lv$$^{ast}$$融合反応を調べた。116番元素$$^{292}$$Lv, $$^{293}$$Lvと思われる核反応生成物に起因するアルファ線と自発核分裂の崩壊連鎖が7事象観測された。崩壊連鎖中に観測された原子核の性質は過去の報告値とよく一致したが、1つの崩壊連鎖で一部矛盾が観測された。これは$$^{285}$$Cnの新しい自発核分裂分岐比の存在、あるいは新同位体$$^{294}$$Lv生成の可能性を示唆するものと思われる。

論文

Complex chemistry with complex compounds

Eichler, R.*; 浅井 雅人; Brand, H.*; Chiera, N. M.*; Di Nitto, A.*; Dressler, R.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Even, J.*; Fangli, F.*; Goetz, M.*; et al.

EPJ Web of Conferences, 131, p.07005_1 - 07005_7, 2016/12

https://doi.org/10.1051/epjconf/201613107005
 被引用回数：3 パーセンタイル：72.12(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

近年、物理的な前段分離装置を活用することにより、超重元素の比較的不安定な単一分子の合成と研究が気相化学研究によって可能になった。非常に揮発性の高い106番元素のヘキサカルボニル錯体Sg(CO)$$_{6}$$の合成は最近の大きな成果である。この成功を受けて、中心金属原子と周囲の配位子間の第一乖離エネルギーの測定を第2世代の実験として実施した。管状の分解反応装置を用いた手法を開発し、短寿命のMo(CO)$$_{6}$$, W(CO)$$_{6}$$, Sg(CO)$$_{6}$$錯体に適用することに成功した。

論文

Decomposition studies of group 6 hexacarbonyl complexes, 1; Production and decomposition of Mo(CO)$$_6$$ and W(CO)$$_6$$

Usoltsev, I.*; Eichler, R.*; Wang, Y.*; Even, J.*; Yakushev, A.*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; Brand, H.*; Di Nitto, A.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; et al.

Radiochimica Acta, 104(3), p.141 - 151, 2016/03

https://doi.org/10.1515/ract-2015-2445
 被引用回数：33 パーセンタイル：94.51(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

周期表第6族元素で最も重いSgのヘキサカルボニル錯体の熱的安定性を調べることを目指して、短寿命MoおよびW同位体を用いてヘキサカルボニル錯体を合成し、その合成および解離条件を調べた。チューブ状の反応装置を用いてヘキサカルボニル錯体を解離させ、第1解離エネルギーを導出できるかテストした。第6族元素のヘキサカルボニル錯体の解離を調べるには、反応表面として銀が最適であることがわかった。Mo(CO)$$_6$$およびW(CO)$$_6$$の解離が起こる反応表面温度は、それらの第1解離エネルギーと相関があることがわかり、この方法を用いてSg(CO)$$_6$$の第1解離エネルギーを決定できる見通しを得た。

論文

Performance of new gas-filled recoil ion separator GARIS-II for asymmetric fusion reaction

加治 大哉*; 森本 幸司*; 若林 泰生*; 武山 美麗*; 山木 さやか*; 田中 謙伍*; 羽場 宏光*; Huang, M.*; 村上 昌史*; 金谷 淳平*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 6, p.030107_1 - 030107_4, 2015/06

https://doi.org/10.7566/JPSCP.6.030107

非対称核融合反応に対する新型ガス充填型反跳イオン分離装置GARIS-IIの性能を、$$^{22}$$Neビームを用いて調べた。分析電磁石にヘリウムと水素の混合ガスを充填すると、焦点面シリコン検出器で検出されるバックグラウンドとなる散乱粒子の数が極めて少なくなり、かつ非対称核融合反応生成物の輸送効率が増大した。また、新たに標的同定システムを導入し、ビームエネルギーや標的を換えることなく効率的に励起関数測定が行えるようになった。

論文

First $$alpha$$-$$gamma$$ spectroscopy using Si-Ge detector array installed at focal plane of GARIS

加治 大哉*; 森本 幸司*; 若林 泰生*; 武山 美麗*; 浅井 雅人

JPS Conference Proceedings (Internet), 6, p.030106_1 - 030106_4, 2015/06

https://doi.org/10.7566/JPSCP.6.030106

超重核の$$alpha$$-$$gamma$$(X線)核分光実験を行うため、ガス充填型反跳イオン分離装置GARISの焦点面に新たにSi-Ge検出器アレイを導入した。このアレイの性能を$$^{207}$$Pb($$^{48}$$Ca,2n)$$^{253}$$No反応および$$^{208}$$Pb($$^{48}$$Ca,xn)$$^{256-x}$$No [x=1,2,3]反応を用いて試験した。$$alpha$$線との同時計数測定により$$^{253}$$Noと$$^{255}$$Noの$$alpha$$崩壊に伴う$$gamma$$線を明瞭に観測することに成功した。

論文

In situ synthesis of volatile carbonyl complexes with short-lived nuclides

Even, J.*; Ackermann, D.*; 浅井 雅人; Block, M.*; Brand, H.*; Di Nitto, A.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Eichler, R.*; Fan, F.*; 羽場 宏光*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(3), p.2457 - 2466, 2015/03

https://doi.org/10.1007/s10967-014-3793-7
 被引用回数：15 パーセンタイル：75.36(Chemistry, Analytical)

金属カルボニル錯体の迅速その場合成を、核分裂や核融合反応によって生成される短寿命同位体を用いた実験によって実証した。高い反跳エネルギーを持つ短寿命核反応生成物を一酸化炭素分子と直接反応させることでカルボニル錯体を合成し、高い揮発性を持つ錯体のみをガス気流によって迅速に搬送し、化学分析・測定装置にかけて検出した。この手法を用いることで、Mo, Tc, Ru, Rh, W, Re, Os, Irの短寿命同位体の揮発性カルボニル錯体の合成に成功した。一方、HfとTaの揮発性錯体は検出されなかった。この手法は超重元素シーボーギウム(原子番号106)の化学研究に既に適用されており、また短寿命遷移金属同位体を用いた核科学研究の様々な分野への応用が今後期待される。

論文

Synthesis and detection of a Seaborgium carbonyl complex

Even, J.*; Yakushev, A.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; Brand, H.*; Di Nitto, A.*; Eichler, R.*; Fan, F. L.*; et al.

Science, 345(6203), p.1491 - 1493, 2014/09

https://doi.org/10.1126/science.1255720
 被引用回数：65 パーセンタイル：82.88(Multidisciplinary Sciences)

超重元素の新しい錯体、106番元素シーボーギウム(Sg)のカルボニル錯体の合成に初めて成功し、その吸着特性を低温熱クロマトグラフィー・$$alpha$$線測定装置COMPACTを用いて調べた。理化学研究所の気体充填型反跳イオン分離装置GARISを用いて合成及び前段分離された短寿命核反応生成物$$^{265}$$Sgを、ヘリウムと一酸化炭素の混合ガス中に打ち込み、カルボニル錯体を合成した。生成したカルボニル錯体のうち揮発性の高いもののみをガス気流によってCOMPACTへと搬送し、低温熱クロマトグラフィー測定を行った。検出されたSgカルボニル錯体の吸着エンタルピーは-50kJ/molと求まり、この高い揮発性からこの錯体は6配位のSg(CO)$$_{6}$$であると結論した。これまで超アクチノイド元素では単純な無機錯体しか合成されたことがなく、本研究は超アクチノイド元素における初めての有機金属錯体合成の成果である。

論文

New result in the production and decay of an isotope, $$^{278}$$113 of the 113th element

森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 大関 和貴*; 工藤 祐生*; 住田 貴之*; 若林 泰生*; 米田 晃*; 田中 謙伍*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 81(10), p.103201_1 - 103201_4, 2012/10

https://doi.org/10.1143/JPSJ.81.103201
 被引用回数：174 パーセンタイル：97.27(Physics, Multidisciplinary)

113番元素である$$^{278}$$113を$$^{209}$$Bi標的に$$^{70}$$Znビームを照射する実験により合成した。観測したのは6連鎖の$$alpha$$崩壊で、そのうち連鎖の5番目と6番目は既知である$$^{262}$$Db及び$$^{258}$$Lrの崩壊エネルギーと崩壊時間と非常によく一致した。この意味するところは、その連鎖を構成する核種が$$^{278}$$113, $$^{274}$$Rg (Z=111), $$^{270}$$Mt (Z=109), $$^{266}$$Bh (Z=107), $$^{262}$$Db (Z=105)及び$$^{258}$$Lr (Z=103)であることを示している。本結果と2004年, 2007年に報告した結果と併せて、113番元素である$$^{278}$$113を曖昧さなく生成・同定したことを強く結論付ける結果となった。

口頭

中性子欠損領域の新アクチノイド核種$$^{234}$$Bk及び$$^{230}$$Amの観測

加治 大哉*; 羽場 宏光*; 笠松 良崇*; 工藤 祐生*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 大関 和貴*; 住田 貴之*; 米田 晃*; 小浦 寛之; et al.

no journal, , 

理化学研究所の気体充填型反跳分離装置GARISを用いて、中性子欠損領域の新アクチノイド核種$$^{234}$$Bk及び$$^{230}$$Amを同定した。$$^{197}$$Au($$^{40}$$Ar,3n)$$^{234}$$Bk反応によって生成された$$^{234}$$Bkは、GARISによって分離・収集を行った後、GARIS焦点面に設置されたガスジェット搬送装置により放射線連続測定システム(MAMON)へ搬送した。Si検出器による$$alpha$$線/自発核分裂測定によりその崩壊特性を調べた。$$^{234}$$Bkに起因する119の壊変連鎖を観測し、$$alpha$$壊変,自発核分裂,電子捕獲(EC)といった多様な壊変モードを有していた。$$^{234}$$Bkは、以下の二つのルートを経由して$$^{230}$$Puへ到達した。(1)$$^{234}$$Bk($$alpha$$)$$rightarrow$$$$^{230}$$Am(EC)$$rightarrow$$$$^{230}$$Pu, (2)$$^{234}$$Bk(EC)$$rightarrow$$$$^{234}$$Cm($$alpha$$)$$rightarrow$$$$^{230}$$Pu。その後、$$^{230}$$Puは$$^{230}$$Pu$$rightarrow$$$$^{226}$$U$$rightarrow$$$$^{222}$$Th$$rightarrow$$$$^{218}$$Ra$$rightarrow$$$$^{214}$$Rnといった短時間の$$alpha$$壊変を行った。今回観測した新核種$$^{234}$$Bkの半減期及び$$alpha$$壊変エネルギーは$$T_{1/2}$$=10s及び$$E$$=7.95, 7.87、及び7.75MeVであった。$$^{230}$$Amの$$alpha$$壊変は観測されなかったが、4つの自発核分裂事象を観測した。その半減期は、31sであった。

口頭

$$^{208}$$Pb+$$^{70}$$Zn反応を用いた$$^{277}$$Cnの生成と壊変特性

住田 貴之*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 大関 和貴*; 鹿取 謙二*; 酒井 隆太郎*; 長谷部 裕雄*; 羽場 宏光*; 米田 晃*; 吉田 敦*; et al.

no journal, , 

核融合反応による超重元素合成実験では、目的とする核反応が起こるエネルギー領域が狭いため、入射粒子のエネルギー設定が重要な課題となっている。本研究では、$$^{208}$$Pb($$^{70}$$Zn,$$n$$)反応による112番元素$$^{277}$$Cn合成の励起関数を測定し、壊変特性の研究を行った。実験には、理化学研究所重イオン加速器施設RILACに設置された気体充填型反跳分離装置GARISを用いた。加速器で得られたエネルギー347.5, 351.5, 355.5MeVの$$^{70}$$Znビームを厚さ約630$$mu$$g/cm$$^{2}$$の$$^{208}$$Pb標的に照射し、核反応生成物をGARISによってSi検出器システムへと導いた。$$^{70}$$Znビームエネルギー351.5MeVの条件で、$$^{277}$$Cn起因の$$alpha$$崩壊連鎖$$^{277}$$Cn($$alpha$$1)$$rightarrow$$ $$^{273}$$Ds($$alpha$$2)$$rightarrow$$$$^{269}$$Hs($$alpha$$3)$$rightarrow$$$$^{265}$$Sg($$alpha$$4) $$rightarrow$$$$^{261}$$Rf(SF:自発核分裂)が1事象観測されたが、他のエネルギーでは観測されなかった。$$^{277}$$Cnの$$alpha$$粒子エネルギーは$$11.07pm0.08$$MeV、寿命は0.370msであった。われわれが2004年に行った研究の成果も含めると、このエネルギーでの$$^{277}$$Cn生成断面積として$$0.17^{+0.16}_{-0.10}$$pbが得られた。

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