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Grund, J.*; 浅井 雅人; Blaum, K.*; Block, M.*; Chenmarev, S.*; D
llmann, Ch. E.*; Eberhardt, K.*; Lohse, S.*; 永目 諭一郎*; Nagy, Sz.*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 972, p.164013_1 - 164013_8, 2020/08
被引用回数：6 パーセンタイル：60.71(Instruments & Instrumentation)ペニングトラップ型質量分析装置TRIGA-TRAPとTRIGA Mainz研究炉との結合に成功した。これにより、炉心近くに設置した
U標的の中性子核分裂によって生成された短寿命核の高精度質量測定が可能となった。ターゲットチャンバから表面電離イオン源への短寿命核の効率的な輸送のためにエアロゾルガスジェットシステムを使用した。新規イオン光学系および改良型ビームモニタリングシステムを導入するとともに、実験装置のコミッショニングが終了した。表面イオン源の設計、実験装置の効率、および本装置を用いて得られた最初の結果を報告する。
佐藤 哲也; 浅井 雅人; Borschevsky, A.*; Beerwerth, R.*; 金谷 佑亮*; 牧井 宏之; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; 長 明彦; 豊嶋 厚史; et al.
Journal of the American Chemical Society, 140(44), p.14609 - 14613, 2018/11
被引用回数：27 パーセンタイル：69.46(Chemistry, Multidisciplinary)第一イオン化エネルギー(IP
)は、原子の価電子軌道に関する情報を与える。99番元素アインスタイニウムよりも重いアクチノイドのIPは、一度に一つの原子しか扱うことのできない実験の難しさから、これまでに実験的に測定された例はなかった。我々は表面電離法を応用した新しい測定手法により、103番元素ローレンシウム(Lr)のIP測定に成功し、Lrが弱く束縛された最外殻電子をもつことを強く示唆する結果を得た。一方、Lrとは対象的に、102番元素ノーベリウムは充填された5f軌道および7s軌道をもつために、アクチノイド中最高のIPをもつと考えられている。表面電離法によるIP決定法をNoおよび100番元素フェルミウム, 101番元素メンデレビウムに適用することにより求められた各IPから、5f軌道への電子の充填に伴ってIPが単調に増加し、Noで最も大きくなることを確かめることができた。このことから、f軌道に電子が充填され、アクチノイド系列がLrで終わることを実験的に確かめた。
佐藤 哲也
原子核研究, 61(1), p.96 - 106, 2016/09
103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギーを測定することによって、Lrがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明した。その結果は、化学的性質を特徴付ける基底状態の電子配置が周期表からの予想と異なることを強く示唆するものだった。新たに開発した実験手法について解説するとともに、発表後の反響についても紹介する。
佐藤 哲也
Isotope News, (740), p.16 - 19, 2015/12
103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギーを測定することによって、Lrがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明することができた。その結果は、化学的性質を特徴付ける基底状態の電子配置が周期表からの予想と異なることを強く示唆するものだった。
佐藤 哲也
日本原子力学会誌ATOMO
, 57(11), p.741 - 744, 2015/11
103番元素ローレンシウムの第一イオン化エネルギー測定の結果、我々はローレンシウムがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明した。その一方、得られた実験結果から推測される電子配置からは、ローレンシウムは13族に類似した最外殻電子軌道をもつことが示唆された。本研究により、ローレンシウムとルテチウムの周期表における位置に関する議論が再燃した。一連の研究成果とその後の議論について、解説する。
佐藤 哲也
放射化学, (32), p.34 - 41, 2015/09
表面電離イオン化過程におけるイオン化効率は、対象原子の第一イオン化エネルギーに依存することが知られており、この関係を利用することで、イオン化エネルギーを決定することができる。この手法は、低生成断面積・短寿命のためにイオン化エネルギーが測定されていない重アクチノイド元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギーを決定するために開発した。本手法について、詳しく解説する。
佐藤 哲也; 永目 諭一郎; 塚田 和明
化学と工業, 68(9), p.824 - 826, 2015/09
103番元素ローレンシウムの第一イオン化エネルギー測定の結果、我々はローレンシウムがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明した。その一方、得られた実験結果から推測される電子配置からは、ローレンシウムは13族に類似した最外殻電子軌道をもつことが示唆された。本研究により、ローレンシウムとルテチウムの周期表における位置に関する議論が再燃した。一連の研究成果とその後の議論について、解説する。
-decays of neutron-deficient americium isotopes阪間 稔*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 市川 進一; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 羽場 宏光*; 後藤 真一*; 柴田 理尋*; 河出 清*; et al.
Physical Review C, 69(1), p.014308_1 - 014308_11, 2004/01
被引用回数：21 パーセンタイル：73.68(Physics, Nuclear)原研タンデム加速器から得られる
Liビームを用いてウラン同位体
Uを照射し、中性子欠損アメリシウム同位体
Amを合成した。核反応生成生物はガスジェット結合型オンライン同位体分離器により、選択的に分離され放射線測定から同定された。Amのアルファ壊変を初めて観測するとともに、
Amのアルファ壊変データを詳細に調べ、これら同位体のアルファ壊変に伴う阻害因子に関して新たな知見を得た。
measurements of 
La小島 康明*; 浅井 雅人*; 長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明; 柴田 理尋*; 山本 洋*; 河出 清*; 橘 孝博*
Journal of the Physical Society of Japan, 67(10), p.3405 - 3413, 1998/10
被引用回数：10 パーセンタイル：58.6(Physics, Multidisciplinary)原子核の基礎データである原子質量をLaの不安定な中性子欠損核種Laについて、実験的にQ(崩壊エネルギー)から求めた。各核種はTIARA-AVFサイクロトロンから得られる
Ar
ビームをMoターゲットに照射することにより、核融合-粒子蒸発反応で生成させ、オンライン同位体分離器を用いて質量分離した。
線最大エネルギーはGe検出器で測定し、単一エネルギー陽電子線に対する応答関数を用いてスペクトルをアンフォールディングして決定した。なお、この目的のために単一エネルギー陽電子線に対する検出器の応答関数を実験的に求めた。Laについて初めて実験的にQを得ることができ、
Laについても精度を向上させることができた。以前に報告した
Laの結果と合わせて、Qから原子質量を導出し各種質量公式の予測と比較した。
長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明; 山本 洋*; 村松 久和*; 大矢 進*; 永井 良三*
「不安定核の理工学及び核計測法 (II)」に関する専門研究会報告書, 0, p.28 - 30, 1997/00
原研高崎AVFサイクロトロンに設置されたオンライン同位体分離器(ISOL)ではサイクロトロンからの一次ビームで生成した核反応生成物や購入した
Xe放射性ガスを用いた不安定核種のビームを様々な実験に供している。オンライン実験では、核反応生成物をISOLでイオン化・分離した後、-
核分光測定を行っているほか、Si単結晶上で微小な角度で散乱させることで偏極させる技術の開発で偏極の現象及び原子核の電磁気モーメントの研究を行っている。Xe放射性ガスのイオン注入は、原子核の有効電荷半径の研究を目的としたメスバウア分光実験用試料で実施した。このほかに医学利用の分野で冠動脈狭窄予防に用いる金属製ステントへのイオン注入を計画している。
= 102)の第一イオン化エネルギー測定佐藤 哲也; 浅井 雅人; 金谷 佑亮; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 武田 晋作; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; 市川 進一; 牧井 宏之; et al.
no journal, ,
原子番号が100を超える元素は、一度の実験操作に原子1個ないし数個しか利用できないため、従来法による第一イオン化エネルギー(IE)測定は非常に難しい。本研究グループでは、高温の金属表面で起きる表面電離過程に着目し、イオン化効率の第一イオン化エネルギー(IE)依存性を利用することで、102番元素ノーベリウムのIEを初めて実験的に決定した。得られた実験値は、アクチノイド元素の系統性から類推される値と、よく一致した。
佐藤 哲也
no journal, ,
表面電離イオン化過程におけるイオン化効率は、イオン化を担う金属表面の温度や仕事関数、そしてイオン化の対象となる原子の第一イオン化エネルギーに依存することが知られている。我々はこの関係を利用して、重アクチノイド元素ノーベリウム(No, Z = 102)およびローレンシウム(Lr, Z = 103)のイオン化エネルギーを決定した。NoおよびLrのイオン化エネルギーは、低生成断面積・短寿命のためにこれまで測定された例がない。Lrについて得られた実験値は相対論効果の影響を考慮した最新の理論計算値とよく一致した。Noの実験値は、他のアクチノイド元素から類推される値とよく一致した。
佐藤 哲也
no journal, ,
第一イオン化エネルギー(IE)を実験的に決定することにより、対象の原子の電子構造に関する知見を得られることが期待できる。我々は、表面電離過程におけるイオン化効率(
)のIE依存性を利用して、102番元素ノーベリウム(No)と103番元素ローレンシウム(Lr)のIEを決定することに成功した。実験には、
Cm (
C, 4n) 
Cf (
B, 4n)反応によって合成される
No (
= 24.5 s)および
Lr ( = 27 s)を用いた。核反応生成物は、表面電離型イオン源を用いてイオン化し、質量分離後に捕集されたイオンを放射線測定して、を決定する。イオン源温度2800 Kにおいて、NoおよびLrを、それぞれ0.5 
0.1%および36 7%の効率でイオン化することに成功した。求めたイオン化効率から得られたNoとLrのIEは、理論的に予想される値と非常によく一致した。
佐藤 哲也; 浅井 雅人; 金谷 佑亮*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜*; 武田 晋作*; Vascon, A.*; 阪間 稔*; 佐藤 大輔*; et al.
no journal, ,
第一イオン化エネルギー(IP)は、原子の価電子軌道に関する情報を与える。99番元素アインスタイニウムよりも重いアクチノイドのIPは、一度に一つの原子しか扱うことのできない実験の難しさから、これまでに実験的に測定された例はなかった。最近、我々は表面電離法を応用した新しい測定手法により、103番元素ローレンシウム(Lr)のIP測定に成功し、Lrが弱く束縛された最外殻電子をもつことを示唆する結果を得た。一方、Lrとは対象的に、102番元素ノーベリウムは充填された5f軌道および7s軌道をもつために、アクチノイド中最高のIPをもつと考えられている。今回、Noおよび100番元素フェルミウム、101番元素メンデレビウムのIPを決定したところ、5f軌道への電子の充填に伴ってIPが単調に増加することを確かめることができた。
佐藤 哲也; 金谷 佑亮*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜*; 長 明彦; 牧井 宏之; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; et al.
no journal, ,
103番元素ローレンシウム(Lr)は、強い相対論効果の影響により、その電子配置が周期表から予想される[Rn]
ではなく、[Rn]
となることが理論的に予想されている。Lrが最外殻電子軌道として7
を持つ場合、その揮発性はd軌道に価電子を持つルテチウム(Lu)と比べて高くなる可能性が指摘されている。本研究では、Lr原子の金属表面への吸着挙動を観測することで、Lrの揮発性について検討した。Cf(B, 4n)反応によって合成したLr(半減期27秒)を、オンライン同位体分離器(ISOL)に装着した表面電離イオン源を用いてイオン化し、イオン化効率を決定した。表面電離に関わる金属表面としてはタンタル(Ta)を用いた。得られたイオン化効率と、吸着がないと仮定した場合の推定イオン化効率との比rをイオン源温度範囲2690
2085 Kにおいて求めた。その結果、イオン源温度の低下に伴ってLrについて求めた比rの減少が見られた。Ta表面に対する吸着エンタルピーが大きいLuやTbでも同様の傾向が見られたことから、LrはTa表面に対してLuやTbと同様な吸着性を示すことが示唆された。
佐藤 哲也
no journal, ,
新たに開発した表面電離法を応用した手法をもちいて、103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギー(IP)を決定することに初めて成功した。測定されたIPは4.960.08eVであり、アクチノイド中最小だった。得られた実験値は最新の相対論計算により求められた理論値4.963(15)eVとよく一致した。このことは、Lrが強い相対論効果の影響によって、電子配置[Rn]
をもつことを強く示唆するものだった。本成果は、理論計算に信頼できるベンチマークを与えたのみならず、原子番号が100を超える重い元素の原子の性質を調べる新しい道を拓くこととなった。これに加え、ランタノイド末端に位置するルテチウムとアクチノイド末端のローレンシウムの、周期表上における適切な位置に関する議論の引き金となった。
佐藤 哲也
no journal, ,
第一イオン化エネルギー(IP)は、原子の価電子軌道に関する情報を与える。99番元素アインスタイニウムよりも重いアクチノイドのIPは、一度に一つの原子しか扱うことのできない実験の難しさから、これまでに実験的に測定された例はなかった。最近、我々は表面電離法を応用した新しい測定手法により、103番元素ローレンシウム(Lr)のIP測定に成功し、Lrが弱く束縛された最外殻電子をもつことを示唆する結果を得た。一方、Lrとは対象的に、102番元素ノーベリウムは充填された5f軌道および7s軌道をもつために、アクチノイド中最高のIPをもつと考えられている。今回、Noおよび100番元素フェルミウム、101番元素メンデレビウムのIPを決定したところ、5f軌道への電子の充填に伴ってIPが単調に増加することを確かめることができた。
佐藤 哲也; 浅井 雅人; 金谷 佑亮*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜*; 武田 晋作*; Vascon, A.*; 阪間 稔*; 佐藤 大輔*; et al.
no journal, ,
第一イオン化エネルギー(IP)は、原子の価電子軌道に関する情報を与える。99番元素アインスタイニウムよりも重いアクチノイドのIPは、一度に一つの原子しか扱うことのできない実験の難しさから、これまでに実験的に測定された例はなかった。我々は表面電離法を応用した新しい測定手法により、103番元素ローレンシウム(Lr)のIP測定に成功し、Lrが弱く束縛された最外殻電子をもつことを強く示唆する結果を得た。一方、Lrとは対象的に、102番元素ノーベリウムは充填された5f軌道および7s軌道をもつために、アクチノイド中最高のIPをもつと考えられている。表面電離法によるIP決定法をNoおよび100番元素フェルミウム、101番元素メンデレビウムに適用することにより求められた各IPから、5f軌道への電子の充填に伴ってIPが単調に増加し、Noで最も大きくなることを確かめることができた。
佐藤 哲也
no journal, ,
強い相対論的効果の影響を受けていると期待される原子番号が100を超える重元素の化学的および原子的性質を議論するために、JAEAタンデム加速器に設置された同位体分離器オンライン(ISOL)を用いて、最も重いアクチニド元素であるローレンシウム(Lr, = 103)の第一イオン化ポテンシャル(IP
)を決定することに成功した。さらに、同様のセットアップを使用してタンタル表面上のLr原子の吸脱着挙動を調べた。その結果、Lrが最外殻電子軌道として
軌道を持ち、ルテチウムの同様な低揮発性を持つことを示唆した。
