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口頭

A Study of $$beta$$-decay and delayed neutron of odd nuclei including core polarization effect

湊 太志

no journal, , 

平均場理論と準粒子乱雑位相近似法(QRPA)に基づいた$$beta$$崩壊半減期計算には、数多くの報告が存在する。現時点では、これらの手法は、核図表上の原子核の$$beta$$崩壊を系統的に計算できる唯一の微視的理論モデルである。系統的計算を実施する際には、コアの偏極効果が存在するため、奇数核の計算には特別な注意が必要である。しかしながら、これまで実施された微視的理論モデルによる半減期の系統的計算は、奇数核の計算を単純な手法に置き換えて、実施されてきた。このような方法は、測定されていない半減期や遅発中性子分岐比等を予測する際に、問題が発生する可能性がある。このような背景のもと、本研究では奇数核の$$beta$$崩壊と遅発中性子について調べた。奇数核は、活性化した偶数核とバレンス粒子で構成されていると考え、コアの偏極効果を摂動論を用いて見積もった。励起されるコアのフォノン状態は、Skyrme HFB+QRPA法を用いて導出した。偏極効果を考慮した計算の結果、偏極効果が無い時に見られた半減期の偶奇依存性は、偏極効果を考慮することによって弱められ、計算結果が実験データの傾向に合致することが分かった。

口頭

Nuclear structure studies of the heaviest actinides and super-heavy elements with the CAGRA array at the JAEA Tandem

Orlandi, R.; 牧井 宏之; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 浅井 雅人; 塚田 和明

no journal, , 

The search for the "island of stability" (IoS) and the production of super-heavy elements is one of the main goals of nuclear research. Different models disagree on the location and extent of the spherical IoS, and a way to obtain information on the single-particle orbitals near the IoS is to study well-deformed, lighter nuclei around fermium and nobelium, which are poorly known. The deformation causes in fact the spherical single-particle states to split and states originating from high-lying spherical orbitals come close to the Fermi surface in these systems. The exceptional availability of a radioactive $$^{254}$$Es target at the JAEA Tandem Accelerator in Tokai, Japan, provides an excellent opportunity to investigate the structure of these nuclei. By irradiating $$^{254}$$Es with heavy-ion beams, via Coulex and multi-nucleon transfer reactions, the $$gamma$$-ray spectroscopy of neutron-rich isotopes of einsteinium (Z=99), fermium (Z=100), mendelevium (Z=101) and nobelium (Z=102) will be attempted. The $$gamma$$-rays emitted by these isotopes will be detected using a compact array of 8 clover detectors from the CAGRA collaboration.

口頭

Surrogate reactions for neutron-induced fission reaction and capture reaction by heavy ion transfer reactions

牧井 宏之; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Orlandi, R.; Yan, S. Q.*; L$'e$guillon, R.; Smallcombe, J.*; Vermeulen, M. J.; 西中 一朗*; 塚田 和明; et al.

no journal, , 

原子力機構タンデム加速器施設で進行中の、中性子反応核データを間接的に導出する代理反応の研究について紹介する。我々は重イオン核子移行反応で生成された複合核を同定するためのシリコン$$Delta$$E-E検出器、核分裂片を検出するための多芯線比例計数管(MWPC)、複合核からの$$gamma$$線を観測するためのコンプトン抑止型LaBr$$_{3}$$(Ce)シンチレータ、及び核分裂即発中性子を検出するための液体シンチレータから構成された測定装置の開発を行ってきた。得られた結果のうち、代理反応法で導出した核分裂断面積, 中性子捕獲断面積について議論する。

口頭

Theoretical achievements and questions in the quenching problem

吉田 数貴

no journal, , 

本講演では、ノックアウト反応理論の立場からQuenching問題に関する近年の成功と残る問題について議論する。ノックアウト反応の観測量から分光学的因子を得るには、その反応を記述する理論の定量性が重要である。この点について、最近行った、ノックアウト反応を記述する理論である歪曲波インパルス近似(DWIA), Transfer-to-the-continuum模型, Faddeev/AGS法の比較研究の成果を報告する。また、Quenching問題解決に向けての反応理論における今後の課題についても議論する。

口頭

Effects of multichance fission on fission fragment mass distributions at high energies

田中 翔也; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 有友 嘉浩*

no journal, , 

近年、原子力機構のタンデム加速器における多核子移行反応を用いた実験によって、$$^{237-240}$$U, $$^{239-242}$$Np, $$^{241-244}$$Pu(励起エネルギー10-60MeV)の核分裂片質量分布のデータが取得された。その実験データにおいて、これまでの予測に反して高い励起エネルギーにおいても、質量非対称分裂が支配的なまま維持されていることが分かった。そこで我々はこの傾向を理解するために、散逸揺動定理に基づくランジュバン方程式を採用した動力学模型を用いてマルチチャンス核分裂の解析を行った。マルチチャンス核分裂の考え自体はいくつかの核分裂に関する観測量においてよく知られているが、核分裂片質量分布への影響はよくわかっていない。$$^{231-234}$$Th, $$^{233-236}$$Pa, $$^{234-240}$$U, $$^{236-242}$$Np, $$^{238-244}$$Puにおける29核種(励起エネルギー15-55MeV)で核分裂片質量分布の計算を行い、実験データとの比較を行った。その結果、マルチチャンス核分裂の効果によって実験データで表れる傾向をよく再現し、高励起状態で維持される非対称分裂を説明した。

口頭

Development of the S-2S spectrometer and the fiber target or high-resolution spectroscopic study of the $$Xi$$-hypernuclei

七村 拓野; 市川 裕大; 永江 知文*; 江川 弘行; 谷田 聖

no journal, , 

$$Xi$$ハイパー核の分光実験は$$Xi$$粒子の相互作用に関する重要な知見を与える。$$^{12}$$C$$(K^-,K^+)$$反応を用いた分光実験が2015年に行われ、欠損質量分解能は5.4MeVを達成した。よりよい質量欠損分解能を持った実験を行うことが重要であることがこの実験の結果から示唆されている。質量欠損分解能を向上させるために新たなスペクトロメータS-2Sを開発することでより$$K^+$$粒子の運動量を精密に測定できるようにした。さらには粒子の運動量を精密に測定することで無視できなくなってくる標的中でのエネルギー損失のふらつきを測定、補正するためにシンチレーティングファイバーで構成したアクティブ標的を開発している。これらの検出器の開発状況および性能評価について発表を行う。

口頭

Structures of the $$Lambda (1405)$$ in the Skyrme model

江添 貴之; 保坂 淳; 丸山 敏毅

no journal, , 

$$Lambda (1405)$$は単純な3クォークの状態でその性質を説明することの難しいエキゾチックハドロンの候補として知られている。$$Lambda (1405)$$の性質を決定することはハドロン物理学における重要課題の一つである。近年、$$Lambda (1405)$$は$$bar{K}N$$と$$pi Sigma$$の2チャンネルの共鳴状態であると考えられており、これはダブルポールストラクチャーとして知られている。$$Lambda (1405)$$の構造を議論する第一歩として、我々はSkyrme模型を用いて$$bar{K}N$$の議論をした。Skyrme模型はハドロンの性質をよく記述でき、その特徴としてハドロンを有限の大きさを持つソリトンとして記述する。結果として、数10Mev程度の束縛エネルギーを持つ$$bar{K}N$$束縛状態が一つ存在することがわかった。これは$$bar{K}N$$束縛状態が互いに緩く束縛した状態であることを意味している。我々は、次の一歩として、$$bar{K}N$$と$$piSigma$$の結合を取り入れた計算を行う。

口頭

Measurement of high-energy prompt fission $$gamma$$ rays in $$^{235}$$U(n$$_{th}$$,f)

小川 達彦; 牧井 宏之; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Orlandi, R.; L$'e$guillon, R.*; Soldner, T.*; Hambsch, F.-J.*; A$"i$che, M.*; Astier, A.*; et al.

no journal, , 

原子炉内の放射線挙動の解析、使用済み核燃料の放射線安全確保、原子核についての基礎研究などの観点に応じて、アクチノイドの核分裂に伴って放出されるガンマ線の測定がなされてきた。ここで、ガンマ線は励起状態にある核分裂生成物から生じ、これまでは8MeV程度までのエネルギー域を測定対象としてきた。しかし、核分裂生成物の一部は20MeV程度の励起エネルギーを持ち、8MeVを超える高エネルギーガンマ線を放出することが理論的に予測されていたため、その測定データが望まれてきた。本研究では、Laue Langevin研究所のhigh-flux research reactorを用いて、$$^{235}$$Uターゲットに熱中性子を照射し、その中性子捕獲核分裂反応から放出されるガンマ線をLaBrシンチレータで測定した。ここで得られたガンマ線エネルギースペクトルは、8MeV以下では従来の測定結果と合致し、10MeV以上の部分に山を成す構造を作り、20MeV近傍までなだらかに伸びた。本研究で進めた測定により、核分裂反応は20MeV付近まで高エネルギーにわたってガンマ線を発生させることとともに、そのエネルギースペクトルについても、$$^{235}$$U(n$$_{th}$$,f)を例にして明らかにした。

口頭

Nuclear structure studies of $$^{254}$$Es region by Coulomb excitation $$gamma$$-ray spectroscopy

柳原 陸斗; 井手口 栄治*; 西尾 勝久; Orlandi, R.; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 廣瀬 健太郎; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 佐藤 哲也; et al.

no journal, , 

What is the limit of high Z nucleus, where is the island of stability, is one of the focus of nuclearphysics. Key ingredient to stabilize nucleus in this super-heavy region is shell structure and Z=114,120, N=184 are predicted to be new magic numbers. However, it is not easy to produce such nucleus and study the shell structure. In order to access such shell structure, we are focusing on the deformed nucleus of the heavy mass region including Es isotopes. By studying the excited states, spin and parity, and deformation, we will be able to access the single-particle orbital which is supposed to generate new shell structure at Z=114, 120, N=184 and try to investigate nuclear shell structure in the super-heavy mass region. Coulomb excitation experiment at the Tokai Tandem Accelerator Laboratory of JAEA is planned to measure B(E2) values of low-lying states in $$^{254}$$Es and to deduce the deformation. Unknown high-lying states of $$^{254}$$Es will be also investigated for further understanding of nuclear structure in this region. We obtained $$^{254}$$Es via an international collaboration with ORNL. CAGRA will be used to measure the $$gamma$$ rays from $$^{254}$$Es. Experimental plan and preparation progress will be presented.

口頭

Studying discrete symmetry violation in neutron-nucleus system

奥平 琢也

no journal, , 

共通技術開発セクションでは、J-PARC物質・生命科学実験施設の大強度中性子を最大限に活用するための重点技術として偏極中性子デバイスの開発を実施している。一方、これまで偏極中性子デバイスは、主に素粒子物理学分野で開発されてきた経緯があり、開発を効率良く進めるためには、素粒子物理学分野と密接に連携する必要がある。現在の素粒子理論は未だ宇宙がなぜ生まれたのかを説明できていない。これは未知の物理過程の存在を示唆しており、素粒子レベルでの未知の物理現象の探索が行われている。その一つに偏極中性子と原子核を使用して対称性の破れを測定する方法がある。水素などの軽元素と偏極中性子の反応における空間反転対称性の破れを測定し、クオーク間での未知の物理過程を探索する実験が世界的に行われている。また、Laなどの重元素と偏極中性子の吸収反応では未知の時間反転対称性の破れが大きく増幅することが理論的に示唆されており、このための基礎研究がMLFで進められている。本発表では世界における偏極中性子を使用した対称性の破れに関する実験のオーバービュートークを行うと共に、現在開発中の偏極中性子デバイスに関して発表を行う。

口頭

Exact vector channel sum rules at finite temperature

Gubler, P.

no journal, , 

本講演では最近の発表論文に基づき、vectorチャンネル(光子と同じ量子数を持つ状態)のスペクトル関数に関して導出したいくつかの厳密な和則を紹介する。摂動計算ではこの和則が成り立つことや、格子QCDへの応用についても議論する。

口頭

The $$N Omega$$ interaction; Meson exchanges, inelastic channels, and quasibound state

関原 隆泰; 神谷 有輝*; 兵藤 哲雄*

no journal, , 

Based on a baryon-baryon interaction model with meson exchanges, we investigate the origin of the strong attraction in the $$N Omega$$ ($$^{5}$$S$$_{2}$$) interaction, which was indicated by recent lattice QCD simulations. The long-range part of the potential is constructed by the conventional mechanisms, the exchanges of the $$eta$$ meson and of the correlated two mesons in the scalar-isoscalar channel, denoted by "$$sigma$$" in the literature. The short-range part is represented by the contact interaction. With the present model parameters fit to reproduce the scattering length of the HAL QCD result of the nearly physical quark masses, we obtain the $$N Omega$$ ($$^{5}$$S$$_{2}$$) quasibound state with its eigenenergy $$2611.3 - 0.7i$$ MeV.

口頭

Baryon spectroscopy at J-PARC

谷田 聖

no journal, , 

J-PARC is a multipurpose facility devoted to various fields of science including hadron and nuclear physics. Utilizing its high intensity secondary meson beams, several experiments on baryon spectroscopy were performed and planned. I will show the results of recent experiments and introduce new experiments under preparation.

口頭

Search for a new narrow $$Lambda^*$$ resonance near the $$Lambda eta$$ threshold at J-PARC

谷田 聖

no journal, , 

Evidence for a narrow $$Lambda^*$$ resonance at a mass of about 1665 MeV (just above the combined mass of the $$Lambda$$ ground state plus the $$eta$$ meson) has been seen in the $$M(pK^-)$$ mass of the Dalitz plot for $$Lambda_c to pK^-pi^+$$ decay at the Belle experiment. Additional evidence for this resonance is found in the partial-wave analysis (PWA) of data on $$K^- p$$ reactions done independently by several groups, driven by angular distributions of the $$K^- p to Lambdaeta$$ reaction by the Crystal Ball collaboration. If a narrow $$Lambda^*$$ resonance exists at this mass, then the conventional quark model cannot explain it, and a possible explanation is that it is a crypto-exotic baryon with a dominant meson-baryon component to its wave function. Therefore we proposed a definitive experiment for $$K^- p to Lambda eta$$, using the newly built hyp-TPC detector to establish the existence of the proposed narrow $$Lambda(1665)$$ and determine its spin and parity in two weeks of beamtime at J-PARC (E72), and obtained (scientific) stage-1 approval. We will discuss these evidences for the proposed $$Lambda^*$$ resonance and introduce the E72 experiment.

口頭

Result of $$^{12}$$C(K$$^{-}$$, p) analysis of the J-PARC E05 pilot run

佐甲 博之; 谷田 聖; 長谷川 勝一; 佐藤 進; 市川 裕大

no journal, , 

We have measured a real inclusive missing-mass spectrum of the $$^{12}$$C(K$$^{-}$$, p) reactio at the kaon incident momentum of 1.8 GeV/c. This data was taken as a by-product measurement of the J-PARC E05 pilot run, which aim to search for the $$Xi$$-hypernuclei by using $$^{12}$$C(K$$^{-}$$, K$$^{+}$$) reaction at J-PARC K1.8 beam line. We have compared the observed missing-mass spectrum with a DWIA calculation to discuss the K$$^{bar}$$-nucleus interaction. In this comparison, we have changed the depth of both real and imaginary part of the optical potential between K$$^{bar}$$ and nucleus. It is found that the observed spectrum is well reproduced by the calculation of the potential depth of V0 is about -80 MeV (real part) and W0 is about -40 MeV (imaginary part). On the other hand, we have observed the definitive excess in the deeply bound region BK $$>$$ 100 MeV. This excess cannot be explained by the any optical potential. Then, it can be interpreted as a deeply bound state between $$Lambda$$(1405) and $$^{10}$$Be.

口頭

Large-scale shell-model calculations for deformed states around $$^{40}$$Ca

宇都野 穣; 市川 隆敏*; 清水 則孝*; 大塚 孝治*

no journal, , 

$$^{40}$$Caは陽子, 中性子とも魔法数20を持つ二重閉殻核であり、その基底状態は閉殻構造を反映して球形であることが知られている。しかし、2000年頃から、$$^{40}$$Ca周辺核では2-5MeV程度のかなり低い励起エネルギーを持つ変形バンドが系統的に存在することが知られるようになったが、これら変形状態を系統的に良く再現できる理論計算はこれまでなかった。この講演では、大規模殻模型計算を用いて$$^{40}$$Ca周辺核の変形状態を系統的に再現した計算結果を報告する。変形状態の系統的再現が可能になった重要な要素は、$$^{40}$$Caにおける大きな閉殻構造の破れである。閉殻構造が破れることによって$$^{40}$$Caは大きな相関エネルギーを持ち、その効果のために、魔法数20を特徴づける殻ギャップエネルギーは、中性子分離エネルギーの実験値から単純に見積もられる値よりも小さくなる。この小さな殻ギャップエネルギーのために、殻ギャップを超えて核子が励起した状態である変形バンドが低く出現することがわかった。

口頭

Fission yield measurement using multi-nucleon transfer reactions

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 田中 翔也*; Leguillon, R.*; 牧井 宏之; 西中 一朗*; Orlandi, R.; 塚田 和明; Smallcombe, J.*; Vermeulen, M. J.*; et al.

no journal, , 

The multi-nucleon transfer reaction is very useful way to populate a multitude of nuclides in a wide excitation energy range. We have developed a measurement system at the JAEA tandem accelerator facility to obtain fission observables such as fission-fragment mass distributions (FFMD), prompt fission neutron multiplicities and so on. By identifying the ejectile, the initial compound nucleus is also identified. At high excitation energies, fission of nuclides produced via neutron emission from the initial compound nucleus also contribute to FFMD. In the present study, effects of the multi-chance fission on FFMDs were successfully separated by a combination of a systematic data set obtained from experiments using $$^{18}$$O beams and actinide targets and a dynamical fission calculation based on the fluctuation-dissipation model.

口頭

$$Sigma_c^{(*)} N$$ dibaryon resonances in the phenomenological potential model

岡 眞

no journal, , 

現象論的ポテンシャル模型に基づいて$$Sigma_c N$$および$$Sigma_c^* N$$ダイバリオンの質量と幅を複素スケーリング法で求めて、幅の狭いフェッシュバッハ共鳴が存在する可能性を示した。

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