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民井 淳*; Pellegri, L.*; S
derstrm, P.-A.*; Allard, D.*; Goriely, S.*; 稲倉 恒法*; Khan, E.*; 木戸 英治*; 木村 真明*; Litvinova, E.*; et al.
European Physical Journal A, 59(9), p.208_1 - 208_21, 2023/09
光核反応は原子核構造の観点からも応用の観点からも重要であるにも関わらず、その反応断面積は未だに不定性が大きい。近年、超高エネルギー宇宙線の起源を探るために、鉄よりも軽い原子核の光核反応断面積を正確に知る必要が指摘されている。この状況を打破するため、原子核物理の実験、理論、宇宙物理の共同研究となるPANDORAプロジェクトが始まった。本論文はその計画の概要をまとめたものである。原子核実験ではRCNP、iThembaによる仮想光子実験とELI-NPによる実光子実験などが計画されている。原子核理論では、乱雑位相近似計算、相対論的平均場理論、反対称化分子動力学、大規模殻模型計算などが計画されている。これらで得られた信頼性の高い光核反応データベースと宇宙線伝搬コードを組み合わせ、超高エネルギー宇宙線の起源の解明に挑む。
国枝 賢; 岩本 修; 深堀 智生; 千葉 敏*
European Physical Journal A, 59(1), p.2_1 - 2_8, 2023/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.03(Physics, Nuclear)原子核の変形並びに回転や振動を記述する軟回転体模型を構築し、チャンネル結合法に基づいて核構造の情報を光学模型に取り入れたことは故Soukhovitsukii博士の偉大な成果である。また、博士と原子力機構との共同研究により得られた数々の光学模型解析結果やOPTMANコードは日本の核データライブラリJENDLの開発に多大なる貢献を果たした。本論文では、主に軟回転体模型による核構造解析や光学模型本シャルについての同氏との共同研究成果をレビューする。また、軽原子核に対する原子核の変形と断面積の関係や模型の適用限界など、同氏の没後に得られた新たな解析結果を報告する。
小川 達彦; Litaize, O.*; Mancusi, D.*; Chebboubi, A.*; Serot, O.*
European Physical Journal A, 58(8), p.153_1 - 153_9, 2022/08
被引用回数：0 パーセンタイル：39.66(Physics, Nuclear)CEAが開発を進めるFIFRELINは、核分裂における観測量を計算する目的で開発された核分裂計算コードである。同コードは、実験値やデータベースを活用することで、核分裂の観測量である残留核分布や中性子収量などを高精度に予測することができ、核データ評価や核分裂実験の計画などに使われてきた。しかしながら、FIFRELINは残留核のベータ崩壊を扱うことができず、残留線量や崩壊熱の計算ができないという問題があった。また、中性子やガンマ線などの即発二次粒子についても、エネルギースペクトルを計算することはできるものの、その後の輸送計算で巨大な外部ファイルを生成する方法しかなく、即発二次粒子の検出などのシミュレーションの障害になっていた。そこで、これらの課題を解決するため、放射線輸送計算コードPHITSとFIFRELINの接続を行った。PHITSのうち燃焼計算コードであるDCHAINをFIFRELINと接続することにより、FIFRELINが計算した残留核分布に基づいて燃焼計算が可能になった。その計算法を適用して
U(n
,fission)反応後の崩壊熱を計算したところ、最新バージョンのFIFRELINとDCHAINを使うことで精度よく先行研究の文献値を再現できることが確認できた。また、FIFRELINで計算した即発二次粒子のエネルギースペクトルをPHITSの粒子輸送機能に読ませることで、即発二次粒子の輸送や反応のシミュレーションが可能になった。
U(n,f) cross section from n_TOF (CERN) from 18 meV to 10 keVMastromarco, M.*; Amaducci, S.*; Colonna, N.*; 木村 敦; 他118名*
European Physical Journal A, 58(8), p.147_1 - 147_13, 2022/08
被引用回数：0 パーセンタイル：39.66(Physics, Nuclear)The U(n,f) cross section was measured in a wide energy range (18 meV - 170 keV) at the n_TOF facility at CERN, relative to 
Li(n,t) and 
B(n,
) standard reactions, with a setup based on a stack of six samples and six silicon detectors placed in the neutron beam. A resonance analysis has been performed up to 200 eV, with the code SAMMY. A good agreement, within 0.5 %, is found on average between the new results and the latest evaluated data files ENDF/B-VIII.0 and JEFF-3.3, as well as with respect to the broad group average fission cross section established in the framework of the standard working group of IAEA. However, some discrepancies, of up to 4 %, are still present in some specific energy regions.
岩崎 幸生*; 岡 眞; 鈴木 渓
European Physical Journal A, 57(7), p.222_1 - 222_14, 2021/07
被引用回数：13 パーセンタイル：70.63(Physics, Nuclear)クォーコニウムとは、チャームクォークやボトムクォークのような「重い」クォークとその反クォークから構成される中間子であり、水素原子やポジトロニウムなどの原子物理との類似点を持ちつつも、量子色力学(QCD)由来の性質も併せ持つ興味深い系である。ハドロン物理における典型的なスケールに匹敵する強磁場は、相対論的重イオン衝突実験や強磁場中性子星(マグネター)と関連して注目を集めている。本論文は、強磁場中のクォーコニウムの性質についてまとめたレビュー論文である。磁場中のクォーコニウムにおける特徴的な物理現象として、(1)異なるスピン固有状態間の混合効果、(2)クォーク自由度に対するランダウ準位とハドロン波動関数の変形現象、(3)クォーク・反クォーク間ポテンシャルの修正、(4)運動的シュタルク効果について解説を行う。また、磁場中のクォーコニウムを記述するための理論手法のまとめとして、(1)構成子クォーク模型、(2)有効ラグランジアンによる手法、(3)QCD和則、(4)ホログラフィックQCDについて解説する。さらに、有限温度,有限密度,有限渦度などの磁場以外の外場効果による影響についても述べる。付録において磁場中のクォーコニウムの典型的な質量スペクトルや波動関数を例示する。
statesWang, G.-J.*; Meng, L.*; Xiao, L.-Y.*; 岡 眞; Zhu, S.-L.*
European Physical Journal C, 81(2), p.188_1 - 188_12, 2021/02
被引用回数：27 パーセンタイル：94.88(Physics, Particles & Fields)クォーク模型を用いて、S波のテトラクォーク状態の質量を計算し、さらに
チャネルへの崩壊幅の計算を行った。これらは、最近LHCbで報告されている
状態の理解につながる。また、対応する
の状態として、
を予言した。この状態が実験的に見つかることで、この模型が実証されてインパクトが大きい。
Y片渕 竜也*; 藤 暢輔; 水本 元治*; 齋藤 辰宏*; 寺田 和司*; 木村 敦; 中村 詔司; Huang, M.*; Rovira Leveroni, G.; 井頭 政之*
European Physical Journal A, 57(1), p.4_1 - 4_4, 2021/01
被引用回数：1 パーセンタイル：39.09(Physics, Nuclear)A new neutron resonance of Y was found in time-of-flight (TOF) neutron capture experiments using a pulsed neutron beam from a spallation neutron source of the Japan Proton Accelerator Research Complex. The observed resonance energy was 19.7 eV that is much lower than the lowest energy (2.60 keV) of the previous reported resonances. In addition to the TOF measurement, nuclide identification of the resonance was made by prompt 
-ray analysis. Neutron capture -rays from Y were clearly observed only on the resonance. Resonance analysis was applied to the experimental results and the resonance parameters of the new resonance are given.
土田 秀次*; 甲斐 健師; 北島 謙生*; 松谷 悠佑; 間嶋 拓也*; 斎藤 学*
European Physical Journal D, 74(10), p.212_1 - 212_7, 2020/10
被引用回数：2 パーセンタイル：19.14(Optics)水中における生体分子と重イオンの相互作用による基礎研究は、放射線生物影響の初期段階の解明へ向けて重要な知見を与えることが期待される。その中で、生体環境を模擬した真空中の液滴標的への重イオン照射実験が進められ、液滴から真空中に飛び出した生体分子グリシンの正イオン及び負イオンの生成収量が計測されているが、その生成メカニズムは未解明であった。そこで、PHITSのイオン飛跡構造解析モードを利用し、重イオンが真空から水に侵入した界面におけるエネルギー付与量を評価し、グリシンの正イオン及び負イオン分子が生成されるメカニズムを解析した。その結果、重イオン照射により発生した2次電子が関与する電離・励起、及び解離性電子付着の誘発量は、生成されたグリシンの正イオン及び負イオンの生成収量と相関があることを見出した。本成果は、放射線生物影響の初期段階の解明へ向けて、新たな科学的知見となるものである。
Plompen, A. J. M.*; Cabellos, O.*; De Saint Jean, C.*; Fleming, M.*; Algora, A.*; Angelone, M.*; Archier, P.*; Bauge, E.*; Bersillon, O.*; Blokhin, A.*; et al.
European Physical Journal A, 56(7), p.181_1 - 181_108, 2020/07
被引用回数：234 パーセンタイル：99.41(Physics, Nuclear)本論文では、核分裂と核融合のための統合評価済み核データファイルのバージョン3.3(JEFF-3.3)について説明する。中性子との反応が重要な核種のU, 
U, 
Pu, 
Am, 
Na, 
Ni, Cr, Cu, Zr, Cd, Hf, Au, Pb, Biについて、新しい核データ評価結果を示す。JEFF-3.3には、核分裂収率, 即発核分裂スペクトル, 核分裂平均中性子発生数の新しいデータが含まれる。更に、放射崩壊, 熱中性子散乱, ガンマ線放出, 中性子による放射化, 遅発中性子, 照射損傷に関する新しいデータも含まれている。JEFF-3.3は、TENDLプロジェクトのファイルで補完しており、光子, 陽子, 重陽子, 三重陽子, 
He核, アルファ粒子による反応ライブラリについては、TENDL-2017から採用した。また、不確かさの定量化に対する要求の高まりから、多くの共分散データが新しく追加された。JEFF-3.3を用いた解析の結果と臨界性, 遅発中性子割合, 遮蔽, 崩壊熱に対するベンチマーク実験の結果を比較することにより、JEFF-3.3は幅広い原子核技術の応用分野、特に原子力エネルギーの分野において優れた性能を持っていることが分かった。
decay" of 
C as an anti-LeSGT transition藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 藤田 浩彦*
European Physical Journal A, 56(5), p.138_1 - 138_8, 2020/05
被引用回数：5 パーセンタイル：56.26(Physics, Nuclear)Cは半減期が約5700年と極めて長いことが知られており、その性質は年代測定に利用されている。CからNへのベータ崩壊は、スピンパリティ差が
の許容遷移であるにも関わらず、
値が9を超え、遷移が極めて抑制されている。その核構造的起源を解き明かすため、Cを
殻の2空孔状態とした殻模型に基づいた議論を行った。非常に興味深いことに、2粒子状態の基底状態へのベータ崩壊行列要素は非常に大きく、2空孔状態の行列要素はゼロに近くなる。2粒子状態については、1番目のへ強く遷移(LeSGTと呼ぶ)し、2番目のへは弱く遷移(anti-LeSGTと呼ぶ)するが、2空孔状態についてはその逆で、1番目のへは弱く、2番目のへは強いという逆転関係があることがわかった。この粒子・空孔状態間の非対称性は、二体力の行列要素の符号によって理解されることがわかった。
odd-odd nuclei from a core+
three-body model including core excitations湊 太志; 谷村 雄介*
European Physical Journal A, 56(2), p.45_1 - 45_18, 2020/02
被引用回数：3 パーセンタイル：39.06(Physics, Nuclear)核において、不活性コアを考慮した3体模型は原子核の基底状態の対相関やスピン-アイソスピン励起について一定の理解を与える。しかしながら、コアと核子の間に働く残留相互作用によって、コア核は有意に影響を受けることが知られている。したがって、より詳細に基底状態とスピン-アイソスピン励起を理解するためには、コアの励起を考慮する必要がある。この研究では、コアの振動励起を取り入れた3体問題を解くことによって、奇奇核の基底状態とスピン-アイソスピン励起の変化を調べた。コアの振動励起を取り入れることで、(a)磁気モーメント、(b)基底状態と励起状態のエネルギー差、(c)B(M1)とB(GT)、の値が改善することが分かった。また価陽子と価中性子間の平均二乗距離と価陽子と価中性子の重心とコアの平均二乗距離がわずかに大きくなることが分かった。
Goriely, S.*; Dimitriou, P.*; Wiedeking, M.*; Belgya, T.*; Firestone, R.*; Kopecky, J.*; Krti
ka, M.*; Plujko, V.*; Schwengner, R.*; Siem, S.*; et al.
European Physical Journal A, 55(10), p.172_1 - 172_52, 2019/10
被引用回数：52 パーセンタイル：92.18(Physics, Nuclear)We report on a coordinated and systematic effort to compile and assess all the existing experimental data on photon strength functions extracted from photoabsorption cross sections in the region of the Giant Dipole Resonance and from neutron-, photon- and charged-particle-induced reactions at energies around or below the neutron separation energy. We also present global empirical and microscopic models that describe the photon strength function in the entire photon energy region and reproduce reasonably well most of the existing experimental data. Finally, we recommend photon strength functions for use in basic sciences and applications. The compilation of experimental photon strengths as well as the recommended model calculations are readily available to the user community from a dedicated database hosted at the IAEA.
Rb isotopesTorres, D. A.*; Chapman, R.*; Kumar, V.*; Hadinia, B.*; Hodsdon, A.*; Labiche, M.*; Liang, X.*; O'Donnell, D.*; Ollier, J.*; Orlandi, R.; et al.
European Physical Journal A, 55(9), p.158_1 - 158_21, 2019/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Physics, Nuclear)Excited states of the rubidium isotopes Rb were studied at the INFN Legnaro National Laboratory. Measurements of the -ray of nuclei produced in binary reactions from the interaction of a beam of 530 MeV 
Zr ions with a 
Sn target were complemented by studies of the -rays from nuclei produced in the interaction of a beam of 230 MeV 
S ions with a thick 
Yb target. The structure of the yrast states of 
Rb is discussed within the context of spherical shell-model and cranked Nilsson-Strutinsky calculations.
Hg, 
Hg, 
Hg and 
HgWrzosek-Lipska, K.*; Rezynkina, K.*; Bree, N.*; Zieli
ska, M.*; Gaffney, L. P.*; Petts, A.*; Andreyev, A. N.; Bastin, B.*; Bender, M.*; Blazhev, A.*; et al.
European Physical Journal A, 55(8), p.130_1 - 130_23, 2019/08
被引用回数：10 パーセンタイル：76.94(Physics, Nuclear)The neutron-deficient mercury isotopes serve as a classical example of shape coexistence, whereby at low energy near-degenerate nuclear states characterized by different shapes appear. The electromagnetic structure of even-mass 
Hg isotopes was studied using safe-energy Coulomb excitation of neutron-deficient mercury beams delivered by the REX-ISOLDE facility at CERN. The population of 0
, 2, and 4
states was observed in all nuclei under study. Reduced 
matrix elements coupling populated yrast and non-yrast states were extracted, including their relative signs. These are a sensitive probe of shape coexistence and may be used to validate nuclear models. The experimental results are discussed in terms of mixing of two different configurations and are compared with three different model calculations: the Beyond Mean Field model, the Interacting Boson Model with configuration mixing and the General Bohr Hamiltonian. Partial agreement with experiment was observed, hinting to missing ingredients in the theoretical descriptions.
U(n, f) cross section relative to the 
Li(n, t) and B(n, ) standards from thermal to 170 keV neutron energy range at n_TOFAmaducci, S.*; 原田 秀郎; 木村 敦; 他118名*
European Physical Journal A, 55(7), p.120_1 - 120_19, 2019/07
被引用回数：18 パーセンタイル：89.09(Physics, Nuclear)n_TOF施設にて、熱から170keVの中性子エネルギー領域において、U(n, f)断面積を測定した。Li(n, t)およびB(n, )標準断面積に対する相対測定により、1.5%という系統的不確かさで測定値を得た。本測定には、6層からなるサンプルと6台のSi検出器を用いた。9
18keVエネルギー領域において、本測定結果は、最近の評価済み核データであるENDF/B-VIII.0およびJEFF3.3の評価値が、約5%過大評価であることを示した。高分解能測定の結果、keV領域で、共鳴構造を観測した。本測定より、7.811eVのエネルギー範囲の断面積の積分値について、249.7
1.4(統計的不確かさ)0.94(系統的不確かさ)b
eVという結果を得た。この結果は、最近確立された標準値247.53beVを支持するものである。
Sublet, J.-Ch.*; Bondarenko, I. P.*; Bonny, G.*; Conlin, J. L.*; Gilbert, M. R.*; Greenwood, L. R.*; Griffin, P. J.*; Helgesson, P.*; 岩元 洋介; Khryachkov, V. A.*; et al.
European Physical Journal Plus (Internet), 134(7), p.350_1 - 350_50, 2019/07
被引用回数：16 パーセンタイル：55.26(Physics, Multidisciplinary)核データを用いた原子核反応については、放射線照射を受けた材料のカスケード損傷による欠陥生成の起点となる。そのため、欠陥生成の指標となる一次はじき出し原子(PKA)、PKAの損傷エネルギー及び原子あたりのはじき出し数(DPA値)の導出において、原子核反応を正確に考慮することが重要となる。ここで、原子核反応を考慮した欠陥生成の評価手法(メトリクス)を用いることで、照射材料中の個々の欠陥やクラスタ化した欠陥のマクロな挙動をシミュレーションすることが可能となる。より具体的には、原子炉, 核融合, 加速器, 核医学, 宇宙分野等の様々な分野において、照射条件(入射粒子, 入射エネルギー, 材料等)に対応した損傷評価が可能となる。本論文は、核反応及び損傷エネルギーに関する最近の理論と進展をレビューするとともに、欠陥生成量を導出する際の核データにおける誤差の伝播、分子動力学に基づいた損傷計算等について述べる。
Ga with dual monitor foils and covariance analysisPanikkath, P.*; 大塚 直彦*; 岩元 洋介; Mohanakrishnan, P.*
European Physical Journal A, 55(6), p.91_1 - 91_9, 2019/06
被引用回数：3 パーセンタイル：34.48(Physics, Nuclear)ENDF/B-VIIIなど多くの評価済データライブラリでGaの熱中性子捕獲断面積を4.7b前後と評価している一方、JENDL-4.0では約20%低い値の3.71bと評価している。これらの断面積データの多くは、絶対値を決定するモニター箔を用いた放射化測定で得られたものであるが、古い年代のものが多く、結果は採用されるモニター箔に依存している可能性がある。そこで、Gaの熱中性子捕獲断面積を複数のモニター箔を用いて再測定した。本実験では、コンクリートで減速したAm-Be線源からの中性子を、Ga箔と
Au及び
Mnのモニター箔を組み合わせた試料に照射し、放射化した箔から放出される線をゲルマニウム検出器で測定した。ここで、試料中の中性子の自己遮蔽効果を粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて計算したところ、0.1%以下と寄与が小さいことが分かった。この結果も参照して、AuとMnの測定結果から共分散行列の非対角化成分を導出し、これを用いてGaの熱中性子断面積の重みつき平均とその不確かさを導出した。その結果、Gaの熱中性子断面積として4.050.27bとなり、JENDL-4.0の値3.71bに近い値を得た。
Be systemThompson, I. J.*; deBoer, R. J.*; Dimitriou, P.*; 国枝 賢; Pigni, M. T.*; Arbanas, G.*; Leeb, H.*; Srdinko, Th.*; Hale, G.*; Tamagno, P.*; et al.
European Physical Journal A, 55(6), p.92_1 - 92_16, 2019/06
被引用回数：8 パーセンタイル：75.83(Physics, Nuclear)各国の代表的なR行列理論共鳴解析コード(AMUR, AZURE2, CONRAD, EDA, FRESCO, GECCCOSおよびSAMMY)による計算結果の比較や検証を世界で初めて実施した。本研究では複合核Beを例にとり、同一の共鳴パラメータセットを用いて、種々の荷電粒子入射反応断面積や微分断面積の計算結果を比較した。その結果、クローン波動関数の計算における近似法の違い等により各国コードによる計算値には差異が見られるものの、全ての計算結果は0.3%以内で一致することを明らかにした。
98 in multi-nucleon transfer reactions of 
Ca+
CmDevaraja, H. M.*; Heinz, S.*; Beliuskina, O.*; Hofmann, S.*; Hornung, C.*; M
nzenberg, G.*; Ackermann, D.*; Gupta, M.*; Gambhir, Y. K.*; Henderson, R. A.*; et al.
European Physical Journal A, 55(2), p.25_1 - 25_9, 2019/02
被引用回数：11 パーセンタイル：76.94(Physics, Nuclear)The results for nuclei above curium, produced in multi-nucleon transfer reactions of Ca+Cm at the velocity filter SHIP of GSI Darmstadt, are presented. Spontaneous fission and activities have been used to study the population of nuclei with lifetimes ranging from few milliseconds to several days. We observed several, relatively neutron-rich isotopes with atomic numbers Z 98; among them a weak 224 millisecond activity which we tentatively attributed to 
No. The measured cross-sections of the observed nuclei give hope that multi-nucleon transfer reactions are a way to reach new neutron-rich heavy and superheavy nuclei, which are not accessible in other reactions. We compare our results with data from earlier experiments and discuss limitations and future perspectives of the method.
Gd(n,) induced by thermal and epithermal neutronsMastromarco, M.*; Manna, A.*; Aberle, O.*; Andrzejewski, J.*; 原田 秀郎; 木村 敦; n_TOF Collaboration*; 他116名*
European Physical Journal A, 55(1), p.9_1 - 9_20, 2019/01
被引用回数：24 パーセンタイル：93.55(Physics, Nuclear)Neutron capture cross section measurements on 
Gd and 
Gd were performed using the time-of-flight technique at the n_TOF facility at CERN on isotopically enriched samples. The measurements were carried out in the n TOF experimental area EAR1, at 185m from the neutron source, with an array of 4 C
D liquid scintillation detectors. At a neutron kinetic energy of 0.0253eV, capture cross sections of 62.2(2.2) and 239.8(8.4) kilobarn have been derived for Gd and Gd, respectively, with up to 6% deviation relative to values presently reported in nuclear data libraries, but consistent with those values within 1.6 standard deviations. A resonance shape analysis has been performed in the resolved resonance region up to 181eV and 307eV, respectively for Gd and Gd, where on average, resonance parameters have been found in good agreement with evaluations. Above these energies and up to 1keV, the observed resonance-like structure of the cross section has been analysed and characterised. From a statistical analysis of the observed neutron resonances we deduced: neutron strength function of 2.01(28) 10
and 2.17(41) 10; average total radiative width of 106.8(14)meV and 101.1(20)meV and s-wave resonance spacing 1.6(2)eV and 4.8(5)eV for n + Gd and n + Gd systems, respectively.
