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口頭

Production of $$^{67}$$Cu and $$^{64}$$Cu using zinc target irradiated with accelerator neutrons

川端 方子; 橋本 和幸; 佐伯 秀也; 佐藤 望*; 本石 章司*; 永井 泰樹

no journal, , 

$$^{67}$$Cu, $$^{64}$$Cuは特徴のある崩壊様式に加え、配位化学的にも万能という利点から、新しい放射性医薬品として注目を集めている。$$^{67}$$Cuは腫瘍に対する$$beta$$線のエネルギー及び飛程から比較的小さながん治療に適していると言われており、一方、$$^{64}$$CuはPET用診断薬としての期待が持たれている。この2核種についての製造方法は過去に研究されているが、副生成物RIの除去などの問題もあり、特に$$^{67}$$Cuについては国内で臨床試験に必要な量を生産する方法が確立されていない。我々は、加速器で得られる中性子を用いて、$$^{68}$$Zn(n,x)$$^{67}$$Cu及び$$^{64}$$Zn(n,p)$$^{64}$$Cu反応で$$^{67}$$Cu, $$^{64}$$Cuを生成する方法を提案した。本法では、不要な副生成RIが少なく、短時間で行える同じ分離手法を用いて、2つの目的核種の分離が行えるという利点がある。講演では、本生成法とそれに続く化学分離について、一連の実験結果を紹介する。

口頭

Radioisotope productions for medical use with accelerator neutrons

湊 太志; 永井 泰樹; 岩本 信之; 岩本 修

no journal, , 

現在、医学診断や治療に、様々な放射性同位体元素(RI)が広く使われている。ほとんどのRIは自然界にはそのままで存在しないので、原子炉や加速器を用いて人工的に生成しなければならない。例として、$$^{99m}$$Tcは、高濃縮ウラン(HEU)を原子炉の中で核分裂させ、得られた核分裂片から抽出している。しかし、HEUの使用は核セキュリティの観点から好ましくないため、HEUを用いない別のRI生成法がこれまで多くのグループで研究されてきた。その例として、熱中性子捕獲、光核分解、陽子誘起反応などがある。我々は、それらの方法とは別に、加速器中性子を用いた新たなRI生成法を提案している。この講演では、我々がこれまでの研究で明らかにした加速器中性子を用いたRI生成法の特徴や長所について紹介するとともに、JENDL核データライブラリーを用いて計算されたRI生成量の数値計算の結果を紹介する。

口頭

Shells and shapes in exotic nuclei

宇都野 穣

no journal, , 

殻構造は原子核物理で最も基本的な性質の一つであり、低励起エネルギー準位のみならず形状のような原子核の集団性にも重要な役割を果たしている。それゆえ、エキゾチック核における殻構造の変化(殻進化とも呼ばれる)はエキゾチック核において広範囲にわたって研究されてきている。ミニシンポジウム「中性子過剰不安定核の核構造」の基調講演として、ここでは殻進化の理解に対する最近の進展とその原子核の集団性への影響を概説する。まず殻進化のいくつかの例を紹介し、テンソル力など有効相互作用の重要性を示す。次に殻進化の集団性への影響について議論する。最初の例として、中性子数28領域のエキゾチック核領域、特にシリコン42核とイオウ44核の変形を採り上げる。これらの核は魔法数にも関わらず大きな集団性が知られ、これがテンソル力に起因する陽子・中性子殻ギャップの減少によるものであることを議論する。次に中性子過剰ニッケル領域を採り上げ、そこでは殻進化によって変形共存が促進されることを示す。

口頭

Nuclear resonance fluorescence in U-238 using LaBr detectors for nuclear security

早川 岳人; Negm, H.*; 大垣 英明*; 大東 出*; 紀井 俊輝*; Zen, H.*; Omer, M.*; 静間 俊行; 羽島 良一

no journal, , 

近年、核セキュリティのために$$^{235}$$Uや$$^{239}$$Puなどの遮蔽された核分裂性同位体の非破壊測定法が提案されている。これらの同位体はレーザーコンプトン散乱(LCS)で生成された単色$$gamma$$線ビームによる核共鳴蛍光(NRF)で測定される。我々はLaBr$$_{3}$$(Ce)検出器を用いて、核共鳴蛍光で散乱された$$gamma$$線を測定することを提案している。LaBr$$_{3}$$(Ce)結晶は準安定な$$^{138}$$Laや、$$^{227}$$Acのようないくつかのアクチノイドからの$$alpha$$崩壊核種を含む。2MeV前後に広い丘が存在する。この丘はいくつかの$$alpha$$線のオーバーラップに起因すると考えられているが、その微細な構造は確定していない。そこで、我々はデューク大学のHIgS装置を用いて$$^{238}$$Uの2.5MeV近傍のNRFを測定した。バックグランドはシミュレーションコードGEANT4で計算した。9個のピーク(8個のNRFピークとLCS$$gamma$$線のコンプトン散乱)が2.5MeVの200keVの幅の領域に同定された。LaBr$$_{3}$$(Ce)検出器で測定した8個の積分NRF断面積は、HPGe検出器で測定した断面積と整合性があった。3個の新しいレベルがHPGeで測定された。そのうちの2個はLaBr$$_{3}$$(Ce)検出器でも測定された。

口頭

Search for H-dibaryon with hyperon spectrometer at J-PARC

今井 憲一

no journal, , 

最近の格子QCD計算でしきい値近くのHダイバリオンの存在が示唆されている。KEK-PSでの以前の実験では$$Lambda Lambda$$の不変質量分布においてしきい値近くでピークらしきものが観測されていた。そこでJ-PARCにおいて$$Lambda Lambda$$の質量スペクトルを通じてHダイバリオンを探索する実験を提案した(E42)。依然よりはるかに高い統計と質量分解能が期待される。そのため我々はGEM-TPCと超伝導Helmholtz磁石を用いたハイペロンスペクトロメーターを建設している。これまでのテスト実験やシミュレーションに基づきこのスペクトロメーターの期待される性能について報告する。このスペクトロメーターによるHダイバリオン以外の物理についても議論する。

口頭

High quality $$^{99m}$$Tc obtained from $$^{99}$$Mo produced by $$^{100}$$Mo(n,2n) using accelerator neutrons

永井 泰樹; 川端 方子; 佐藤 望*; 橋本 和幸; 佐伯 秀也; 本石 章司*; 初川 雄一; 太田 朗生; 椎名 孝行; 河内 幸正

no journal, , 

$$^{99}$$Moの娘核である$$^{99m}$$Tcは医療診断に世界的に広く利用されている。日本では、約90万件の診断が$$^{99m}$$Tcを用い行われている。$$^{99}$$Moは主に高濃縮$$^{235}$$Uを用い研究用原子炉で製造されている。最近の$$^{99}$$Moの不足のため、色々な方法による$$^{99}$$Moあるいは$$^{99m}$$Tcの代替製造法の提案が行われている。我々は、加速器で得られる中性子による$$^{100}$$Mo(n,2n)反応で$$^{99}$$Moを生成する方法を提案した。この生成法は、多量の高品質の$$^{99}$$Moを不要放射性生成物を微量にして生成できることを特徴とする。それは、$$^{100}$$Mo(n,2n)$$^{99}$$Mo反応断面積が、中性子エネルギーが11から18MeVで大きいこと、それに比べて、(n,He), (n,n'p)、そして(n,p)反応断面積が極めて小さいことによる。高強度の中性子を得ることは、近年の加速器及び標的技術の進展で可能である。この講演では、$$^{100}$$Mo(n,2n)反応で生成される$$^{99}$$Moを用いて得られる高品質の$$^{99m}$$Tcに関する実験結果を紹介する。

口頭

Results of the J-PARC E27 experiment

市川 裕大; 今井 憲一

no journal, , 

今日、K中間子原子核の研究は理論・実験両面から熱心に行なわれているが、いまだに確たる存在証拠は見つかっていない。そこで、われわれは$$K^-$$と2つの陽子の束縛系である$$K^-pp$$束縛状態をJ-PARC K1.8ビームラインにおいて探索した。使用した反応は$$d(pi^+, K^+)$$ (ビーム運動量1.69GeV/c)反応で、本実験での質量分解能は2.7MeV/$$c^2$$ (FWHM)である。この反応では、$$K^-pp$$は$$pi^+n to K^+Lambda^*$$, $$Lambda^*p to K^-pp$$といったように$$Lambda(1405)$$を中間状態として生成されると想定される。しかし、$$Lambda(1405)$$のsticking probabilityは大きくないため、$$39^circ<theta_{lab.}<122^circ$$の大角度に放出される250MeV/$$c$$以上の高運動量陽子を同時測定することで、signal-background比を向上させる。この実験で、われわれは$$Lambda$$や$$Sigma$$から$$Lambda(1405)$$/$$Sigma(1385)$$の生成の広い質量領域の包括的な質量欠損スペクトルを世界で初めて測定した。一つの陽子を同時測定した解析からは、2.27GeV/$$c^2$$付近に大きな生成角度を持つ陽子の同時測定確率が幅の広い構造を作っていることを検出した。これは$$K^-pp$$の生成によるものかもしれない。また、この同時測定の結果から、この構造の大部分は$$Lambda N$$や$$Sigma N$$といった非中間子崩壊が大部分で、中間子を伴い中間子崩壊の事象は少ないことが分かった。

口頭

Neutron hole states in $$^{131}$$Sn studied via the $$^{132}$$Sn(d,t)$$^{131}$$Sn reaction

Orlandi, R.; Pain, S. D.*; Bardayan, D. W.*; Gross, C. J.*; Smith, M. S.*; Jungclaus, A.*; Ahn, S.*; Jones, K. L.*; Pittman, S. T.*; Schmitt, K. T.*; et al.

no journal, , 

Knowledge of single-particle energies in the vicinity of exotic doubly-magic nuclei is of critical importance to understand evolution of nuclear structure. In the present work, the $$^{132}$$Sn(d,t)$$^{131}$$Sn reaction (Q=-1.055 MeV) was studied in inverse kinematics at HRIBF of Oak Ridge National Laboratory. The $$^{132}$$Sn ISOL beam was post-accelerated to an energy of 4.39 MeV/u using the ORNL HRIBF accelerator. The beam (average intensity of $$sim$$1.2e4 pps) impinged on a $$sim$$250 $$mu$$g/cm$$^{2}$$ deuterated polyethylene target, for approximately 4 days. Ejected tritons were detected using the Super ORRUBA array of segmented Si telescopes. Low-lying states in $$^{131}$$Sn were populated in the experiment. Preliminary results will be shown.

口頭

Fission study of actinide nuclei using multi-nucleon transfer reactions

L$'e$guillon, R.; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Orlandi, R.; 牧井 宏之; 西中 一朗; 石井 哲朗; 塚田 和明; 浅井 雅人; 千葉 敏*; et al.

no journal, , 

We are promoting a campaign to measure fission-fragment mass distributions for various actinide nuclei populated by multi-nucleon transfer reactions. They include neutron-rich nuclei which cannot be accessed by fusion reaction. An unique feature of the transfer-reaction is that we can populate excited states from the ground state up to several tens MeV, allowing us to obtain the excitation energy dependence of the fragment mass distributions. The experiment was carried out at the 20 MV JAEA tandem facility at Tokai. We report on the data obtained in the reaction $$^{18}$$O + $$^{232}$$Th. Transfer-channels and excitation energies of the fissioning nuclei were identified using silicon dE-E detectors. Two fission fragments were detected in coincidence using multi-wire proportional counters. Fission fragment masses were determined by kinematic consideration. We obtained data for 13 nuclei from actinium to uranium.

口頭

Induced fission studies of Z $$<$$ 82 nuclei at the JAEA Tandem Facility

Smallcombe, J.; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 西中 一朗; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 田村 信行*; 後藤 真一*; 大槻 勤*; Andreyev, A.*; et al.

no journal, , 

Recent $$beta$$-delayed fission studies of proton rich $$^{180}$$Hg showed the fission to be dominated by asymmetric fragment masses, in contrast to initial predictions. Models of the potential-energy surface for the path toward scission showed a lower fission barrier for an asymmetrically deformed $$^{180}$$Hg volume. As a probe of this theoretical interpretation, fission of $$^{180}$$Hg was induced through the symmetric reaction $$^{90}$$Z$$+^{90}$$Z. Mass and energy distributions of fragments for a series of bombarding energies were recorded using 2 MWPCs. As a continuation of Z $$<82$$ fission studies, fission induced in the $$^{7}$$Li$$+^{182,184,186}$$W reactions were measured. Near A$$sim$$190 a new region of asymmetric fission is predicted to emerge as one moves towards neutron rich nuclei. In preliminary investigations mass asymmetry was observed in fragments of the $$^{7}$$Li$$+^{186}$$W reaction. However, fragment kinematics were inconsistent with fission of $$^{193}$$Ir formed by fusion. A follow up experiment was conducted in an attempt to confirm the first observation of fission induced by the $$^{7}$$Li breakup-fusion reaction $$^{186}$$W$$(^{7}$$Li,$$^{4}$$He$$)^{189}$$Re. Experimental details and initial results will be presented.

口頭

Double hypernuclei experiment with hybrid emulsion method (J-PARC E07)

江川 弘行; 今井 憲一

no journal, , 

Double hypernuclei are important probes to study the system with strangeness -2. In order to search for double hypernuclei, an upgrade experiment is planned at J-PARC K1.8 beam line. SSDs located the upstream and the downstream of emulsion plates will record $$Xi^{-}$$ tracks which flight toward emulsion plates precisely. Tracks in SSDs and emulsion will be automatically connected by a hybrid method. Discoveries of more than 10 new double hypernuclear species are expected, which enable us to discuss binding energy in terms of mass number dependence. On the other hand, we will also observe $$X$$ rays from $$Xi^{-}$$ atoms with a Germanium detector array installed close to the emulsion by tagging $$Xi^{-}$$ stopped events. Emulsion production has been completely done and a test experiment for some detectors of KURAMA spectrometer was carried out. In this talk, physics motivation and current status of the J-PARC E07 experiment will be reported.

口頭

Beta-decay rate and beta-delayed neutron emission probability of improved gross theory

小浦 寛之

no journal, , 

遅発中性子および崩壊熱のための$$beta$$崩壊割合及び$$beta$$崩壊遅発中性子放出確率の理論的研究を行う。$$beta$$崩壊の大局的理論は$$beta$$崩壊強度関数における和則の考えを元にもとに構築されており、広い核種領域にわたり$$beta$$崩壊半減期を記述することに成功した。$$beta$$崩壊大局的理論はフェルミ遷移やガモフ・テラー遷移といった許容遷移だけでなく、第一禁止遷移等も扱うことができる。本研究ではこれまで取り入れられていなかった原子核準位密度における殻補正および$$beta$$崩壊強度関数における原子核変形の効果を導入した。殻エネルギーおよび原子核変形はKTUY質量模型の理論値を用いた。対数的に変化する電子の位相空間関数(f関数)を考察することにより、$$beta$$崩壊の娘核の励起エネルギーを3つの領域に分類することができる:高励起エネルギー領域は遅発中性子放出、中励起エネルギー領域は崩壊熱、そして低励起および基底状態エネルギー領域は$$beta$$崩壊半減期に対しての寄与が主要となる。今回の補正により例えば核補正により遅発中性子放出の割合及びその積分量であるr平均遅発中性子数について改善が見られた。このような改良大局的理論を用いて得られたいくつかの結果について報告する。

口頭

Search for $$^6_Lambda$$H hypernucleus via the ($$pi^-,K^+$$) reaction at J-PARC

杉村 仁志; 今井 憲一; 佐甲 博之

no journal, , 

現在、中性子過剰ハイパー核の研究はヨーロッパと日本を中心に行われている。その中で、今回J-PARCにおいて中性子過剰ハイパー核の一つである$$^6_Lambda$$Hを生成する実験を試みた。$$^6_Lambda$$Hは中性子4個、陽子1個、ラムダ粒子1個からなるハイパー核で非常に陽子中性子比が大きいため、中性子過剰な中性子星の研究において大変重要な役割を果たす。そのハイパー核をJ-PARCにおいて生成し、生成断面積の上限を与えた。

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