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論文

$$alpha$$-decay branching ratio of $$^{180}$$Pt

Cubiss, J. G.*; Harding, R. D.*; Andreyev, A. N.; Althubiti, N.*; Andel, B.*; Antalic, S.*; Barzakh, A. E.*; Cocolios, T. E.*; Day Goodacre, T.*; Farooq-Smith, G. J.*; et al.

Physical Review C, 101(1), p.014314_1 - 014314_4, 2020/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:84.86(Physics, Nuclear)

$$^{180}$$Ptの基底状態から娘核$$^{176}$$Osの基底状態への$$alpha$$崩壊分岐比を0.52(5)%と、過去の値と比較してより高精度で再決定した。$$^{180}$$PtはCERN-ISOLDE実験施設において$$^{180}$$Hgを単離し、その$$beta$$崩壊孫核種として生成した。今回の結果を用いて導出した$$alpha$$崩壊の換算崩壊幅は、中性子欠損Pt同位体の$$alpha$$崩壊幅の系統性について新しい描像を与えることとなった。

論文

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{223}$$U

Sun, M. D.*; Liu, Z.*; Huang, T. H.*; Zhang, W. Q.*; Andreyev, A. N.; Ding, B.*; Wang, J. G.*; Liu, X. Y.*; Lu, H. Y.*; Hou, D. S.*; et al.

Physics Letters B, 800, p.135096_1 - 135096_5, 2020/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:89.19(Astronomy & Astrophysics)

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{223}$$U was observed in the fusion-evaporation reaction $$^{187}$$Re($$^{40}$$Ar,p3n) by using fast digital pulse processing technique. Two $$alpha$$-decay branches of $$^{223}$$U feeding the ground state and 244 keV excited state of $$^{219}$$Th were identified by establishing the decay chain $$^{223}$$U$$rightarrow$$$$^{219}$$Th$$rightarrow$$$$^{215}$$Ra$$rightarrow$$$$^{211}$$Rn. The $$alpha$$-particle energy for the ground-state to ground-state transition of $$^{223}$$U was determined to be 8993(17) keV, 213 keV higher than the previous value, the half-life was updated to be 62$$^{+14}_{-10} mu$$s. Evolution of nuclear structure for $$N$$=131 even-$$Z$$ isotones from Po to U was discussed in the frameworks of nuclear mass and reduced $$alpha$$-decay width, a weakening octupole deformation in the ground state of $$^{223}$$U relative to its lighter isotones $$^{219}$$Ra and $$^{211}$$Th was suggested.

論文

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{218}$$At

Cubiss, J. G.*; Andreyev, A. N.; Barzakh, A. E.*; Andel, B.*; Antalic, S.*; Cocolios, T. E.*; Day Goodacre, T.*; Fedorov, D. V.*; Fedosseev, V. N.*; Ferrer, R.*; et al.

Physical Review C, 99(6), p.064317_1 - 064317_6, 2019/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:69.53(Physics, Nuclear)

$$^{218}$$Atの$$alpha$$崩壊について、CERN-ISOLDE施設においてレーザーイオン化法を使うことで研究した。$$alpha$$-$$gamma$$同時計数データを初めて取得し、より精度の良い半減期の値として1.27(6)秒を得た。$$alpha$$崩壊の微細構造を基に新しい$$alpha$$崩壊図式を構築した。それらの結果から、$$^{218}$$Atの基底状態のスピン・パリティは(3$$^{-}$$)がより確からしいことが解ったが、(2)$$^{-}$$の可能性も完全には否定しきれない。

論文

Alpha decay and beta-delayed fission; Tools for nuclear physics studies

Van Duppen, P.*; Andreyev, A. N.

The Euroschool of Exotic Beams, Vol.5, p.65 - 116, 2018/04

$$alpha$$ decay and $$beta$$-delayed fission are two important decay modes of heavy exotic nuclei. Experimental $$alpha$$ decay and $$beta$$-delayed fission studies deliver significant nuclear-structure information in regions of the nuclear chart with limited accessibility. This information is important to improve the predictability of contemporary nuclear models used for e.g. nuclear astrophysics calculations. The basic principles and the current understanding of $$alpha$$ and $$beta$$-delayed fission decay are introduced. Examples of recent experiments and their impact on the understanding of heavy nuclei are presented.

論文

Recoil-$$alpha$$-fission and recoil-$$alpha$$-$$alpha$$-fission events observed in the reaction $$^{48}$$Ca + $$^{243}$$Am

Forsberg, U.*; Rudolph, D.*; Andersson, L.-L.*; Di Nitto, A.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Fahlander, C.*; Gates, J. M.*; Golubev, P.*; Gregorich, K. E.*; Gross, C. J.*; et al.

Nuclear Physics A, 953, p.117 - 138, 2016/09

 被引用回数:32 パーセンタイル:93.48(Physics, Nuclear)

$$^{48}$$Ca + $$^{243}$$Am反応による115番元素合成実験で観測された$$alpha$$崩壊連鎖について、最近我々が報告したドイツGSIで測定したデータと過去に報告されたロシアDubna及び米国LBNLで測定されたデータのすべてを使い、その起源を調査した。それらのデータの中に、反跳核-$$alpha$$-($$alpha$$)-核分裂タイプの短い崩壊連鎖が14事象観測されており、そのうちのいくつかは中性子が2個放出されてできる$$^{289}$$Mc起源であるとこれまで解釈されてきた。一方、今回我々は、これらの短い崩壊連鎖のほとんどが、中性子が3個放出されてできる$$^{288}$$Mc起源であり、崩壊連鎖の途中でEC崩壊して核分裂したものであろうと再同定した。

論文

$$alpha$$-decay study of $$^{182,184}$$Tl

Van Beveren, C.*; Andreyev, A.; Barzakh, A. E.*; Cocolios, T. E.*; de Groote, R. P.*; Fedorov, D.*; Fedosseev, V. N.*; Ferrer, R.*; Ghys, L.*; Huyse, M.*; et al.

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 43(2), p.025102_1 - 025102_22, 2016/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:71(Physics, Nuclear)

$$alpha$$-decay spectroscopy of $$^{182,184}$$Tl has been performed at the CERN isotope separator on-line (ISOLDE) facility. New fine-structure $$alpha$$ decays have been observed for both isotopes. $$alpha$$-decay branching ratios of 0.089(19)$$%$$, 0.047(6)$$%$$ and 1.22(30)$$%$$ have been deduced for the (10$$^{-}$$), (7$$^{+}$$) and (2$$^{-}$$) states respectively in $$^{184}$$Tl and a lower limit of 0.49$$%$$ for the $$alpha$$-decay branching ratio of $$^{182}$$Tl. A new half-life of 9.5(2) s for the (2$$^{-}$$) state in $$^{184}$$Tl and 1.9(1) s for the low-spin state in $$^{182}$$Tl has been deduced. Using $$alpha$$-$$gamma$$ coincidence analysis, multiple $$gamma$$ rays were observed de-exciting levels in $$^{178,180}$$Au fed by $$^{182,184}$$Tl $$alpha$$ decays. The $$gamma$$ transitions connecting these low-lying states in $$^{178,180}$$Au are essential to sort the data and possibly identify bands from inbeam studies in these isotopes. Owing to the complex fine-structure $$alpha$$ decays and limited knowledge about the structure of the daughter nuclei, only partial level schemes could be constructed for both gold isotopes in the present work. Reduced $$alpha$$-decay widths have been calculated and are compared with values obtained in neighboring odd-A and even-A thallium isotopes. Except for the allowed $$alpha$$ decay of the $$^{184}$$Tl (10$$^{-}$$) state, the other fine-structure $$alpha$$ decays observed in this study are hindered. This points to strong structural changes between parent thallium and daughter gold isotopes.

論文

Nuclear structure of elements with $$100 le Z le 109$$ from alpha spectroscopy

浅井 雅人; He${ss}$berger, F. P.*; Lopez-Martens, A.*

Nuclear Physics A, 944, p.308 - 332, 2015/12

 被引用回数:39 パーセンタイル:94.56(Physics, Nuclear)

$$alpha$$崩壊核分光による原子番号100から109までの原子核の核構造研究についてレビューした。$$alpha$$崩壊核分光に関わる分離技術やデジタルエレクトロニクスの利用、$$alpha$$線スペクトルにおけるサム効果などの実験技術や実験手法について詳しく記述した。実験結果や物理の議論については、ここ10年間に最も進展のあった、原子番号が偶数で中性子数151, 153, 155を持つ一連の原子核の核構造の系統性に特に焦点を絞って紹介した。

論文

EC and $$alpha$$ decays of $$^{235}$$Am

浅井 雅人; 阪間 稔*; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一*; 小島 康明*; 大浦 泰嗣*; et al.

European Physical Journal A, 22(3), p.411 - 416, 2004/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:49.41(Physics, Nuclear)

$$^{235}$$AmのEC及び$$alpha$$崩壊を$$gamma$$線核分光の手法により調べた。$$^{235}$$Puの励起準位を初めて構築し、予備的ではあるが準位のスピン・パリティ及びニールソン軌道を同定した。実験結果から$$^{235}$$Amの基底状態の軌道配位を$$pi5/2^{-}[523]$$と評価した。一方$$^{231}$$Npの$$pi5/2^{-}[523]$$準位のエネルギーは15keV以下であることがわかり、実験で得られた$$alpha$$線のエネルギー値と合わせて、$$^{235}$$Amの$$Q_{alpha}$$値を6569$$^{+27}_{-12}$$keVと決定した。

論文

Measurements of EC and weak $$alpha$$ decays of neutron-deficient transuranium isotopes

浅井 雅人; 阪間 稔; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一; 小島 康明*; 大浦 泰嗣*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.2), p.474 - 477, 2002/08

中性子欠損領域に位置する短寿命アメリシウム及びキュリウム同位体をタンデム加速器を用いて合成し、イオン化・同位体分離することでそれらのEC崩壊及び微弱な$$alpha$$崩壊を観測した。$$^{235, 236}$$AmのEC崩壊に伴う$$gamma$$線の観測から崩壊図式を作成し、親核及び娘核における陽子中性子の配位を決定した。$$^{233, 235}$$Amで観測された$$alpha$$崩壊は$$pi 5/2^{-}[523]$$軌道間の主$$alpha$$遷移であることがわかった。これらのデータからこの領域の原子核の核構造,変形度,原子質量などを明らかにした。

論文

Decay studies of neutron-deficient Am, Cm, and Bk nuclei using an on-line isotope separator

浅井 雅人; 阪間 稔*; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一*; 秋山 和彦; 豊嶋 厚史; et al.

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 3(1), p.187 - 190, 2002/06

オンライン同位体分離装置を用いて質量分離した中性子欠損アメリシウム,キュリウム,バークリウムのEC及び$$alpha$$崩壊について調べた。$$^{235, 236}$$Amの崩壊図式を作成し、親核及び娘核における陽子中性子の配位を決定した。$$^{233, 235}$$Amで観測された$$alpha$$崩壊は$$pi 5/2^{-}[523]$$軌道間の主$$alpha$$遷移であることがわかった。$$^{237, 238}$$Cmの$$Q_{alpha}$$値を決定した。これらの情報からこれらの原子核の核構造,変形度,原子質量を議論した。

論文

Recent results from the JAERI recoil mass separator

光岡 真一; 池添 博; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 西中 一朗; 大槻 勤*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 239(1), p.155 - 157, 1999/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Chemistry, Analytical)

原研タンデムブースター加速器用実験装置として建設した反跳型生成核分離装置の性能試験結果と、この装置を使って合成に成功した新アイソトープ$$^{209}$$Th,$$^{212}$$Paの実験結果について報告する。$$^{209}$$Thは$$^{182}$$W+$$^{32}$$Sの核融合反応より、$$^{212}$$Paは$$^{182}$$W+$$^{35}$$Cl反応により合成することができた。

論文

Experiment and analysis on in-vessel debris coolability in ALPHA program

丸山 結; 山野 憲洋; 森山 清史; H.S.Park*; 工藤 保; Y.Yang*; 杉本 純

JAERI-Conf 98-009, p.100 - 106, 1998/00

テルミット反応により生成したアルミナを溶融炉心として用いた圧力容器内溶融炉心冷却性実験を事故時格納容器挙動試験(ALPHA)計画において実施した。実験では、アルミナ30kgまたは50kgを下部ヘッド試験体に投下した。試験体温度履歴は、固化したアルミナと試験体壁との間にギャップが形成され、冷却水が浸入したことを示唆した。実験後の超音波を利用した測定においても、ギャップの存在を確認した。原研で開発しているCAMPコードを実験後解析に適用し、試験体壁、アルミナの温度履歴等に及ぼすギャップの影響を検討した。今後、溶融炉心の崩壊熱及び下部ヘッドのクリープ変形を考慮した実験を実施する計画である。

論文

$$alpha$$-decay properties of the new neutron deficient isotope $$^{212}$$Pa

光岡 真一; 池添 博; 生田 智彦*; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 西中 一朗; 大浦 泰嗣*

Physical Review C, 55(3), p.1555 - 1558, 1997/03

 被引用回数:27 パーセンタイル:80.25(Physics, Nuclear)

原研タンデム加速器からの重イオンビーム$$^{35}$$Clを$$^{182}$$Wターゲットに照射し、$$^{182}$$W($$^{35}$$Cl,5n)$$^{212}$$Pa反応により、新同位元素$$^{212}$$Paを合成した。融合核は、反跳核分離装置によって分析され、既知の娘核や孫核への$$alpha$$崩壊と照合することによって同定される。今回観測されたのは、$$^{196}$$Biにいたるまでの4つの連続した$$alpha$$粒子の放出による崩壊であり、合計3個の$$^{212}$$Paの合成を確認した。半減期は5.1$$^{+6.1-1.9}$$ミリ秒、$$alpha$$崩壊のエネルギーは8.270(30)MeV、生成断面積は約0.5nbと決定された。s波の$$alpha$$崩壊と仮定した場合の$$alpha$$崩壊巾は近傍の奇奇核の系統性にほぼ一致した。

論文

$$alpha$$ decay of a new isotope $$^{209}$$Th

池添 博; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 塚田 和明; 大浦 泰嗣*

Physical Review C, 54(4), p.2043 - 2046, 1996/10

 被引用回数:21 パーセンタイル:73.8(Physics, Nuclear)

タンデム加速器からの重イオンビーム$$^{32}$$Sを$$^{182}$$Wターゲットに照射し、生成核を反跳型生成核分離装置で分析することによって$$^{182}$$W($$^{32}$$S,5n)$$^{209}$$Th反応によって合成された新アイソトープ$$^{209}$$Thを検出した。$$^{209}$$Thの半減期は3.8+6.9-1.5ミリ秒、$$alpha$$崩壊のエネルギーは8.080(50)MeVであった。$$^{209}$$Thから連続して4個の$$alpha$$粒子の放出が確認され、娘核や孫核などの既知の$$alpha$$崩壊と照合することによって、$$^{209}$$Thを2個合成したことが確認された。なお生成断面積は約1ナノバーンであった。

論文

1.5,核分光法

関根 俊明

第4版実験化学講座,14; 核・放射線, p.83 - 111, 1992/00

核の崩壊に関する分光学的実験を行うに当って必要となる原子核に関する理論、並びに実験法を次のような項目について解説した。1.同位体の存在範囲と原子核構造の概観、a.殻模型、b.対相互作用、c.四重極相互作用と核変形、d.統一模型、e.Nilsson模型:変形殻模型、f.相互作用するボソン模型、2.核分光実験と崩壊図の作成、a.核分光の測定項目、b.測定試料と検出器系、c.データ収集、d.崩壊図の作成、3.崩壊と選択則、a.$$alpha$$崩壊・陽子崩壊、b.$$beta$$崩壊と荷電スピン、Wignerの超多重項、c.$$gamma$$遷移と内部転換、$$gamma$$-$$gamma$$角度相関

報告書

SHE-8炉心の制御棒反応度価値および臨界時即発中性子減衰定数の解析; VHTR核設計法の精度検討,2

土井 猛; 高野 誠; 平野 光将; 新藤 隆一

JAERI-M 9911, 32 Pages, 1982/02

JAERI-M-9911.pdf:1.08MB

濃縮ウラン装荷・黒鉛減速臨界集合体SHEにおける実験のうち、SHE-8炉心を対象に実験用制御棒の反応度価値と、臨界時即発中性子減衰定数の解析を行ない、実験値と比較・検討した。解析では、中性子スペクトル計算に高温ガス炉格子燃焼計算コードDELIGHT-5を、また炉心の中性子減衰定数の算出には2次元輸送計算コードTWOTRAN-2を用いるものとし、輸送近似と出来る限り厳密な空間モデルを採用した18群S6PO計算を行なった。解析の結果、制御棒反応度価値および臨界時即発中性子減衰定数とも5%程度の誤差範囲で実験値と一致し、使用した計算コード、核データおよび計算手法がほぼ妥当なものであることが確認された。

論文

Unified theory of alpha decay

原田 吉之助; E.A.Rauscher*

Phys.Rev., 169(4), p.818 - 824, 1968/00

抄録なし

口頭

New additional experiments of $$alpha$$-decay spectroscopy for $$^{261}$$Rf

浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 望*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 宮下 直*; 金谷 佑亮*; 柴田 理尋*; 嶋 洋佑*

no journal, , 

$$^{261}$$Rfの$$alpha$$-$$gamma$$同時計数測定および高分解能$$alpha$$線微細構造測定実験を行い、$$^{261}$$Rfの核構造に関する新たな情報を取得した。$$alpha$$崩壊に伴い放出される2本の$$gamma$$線の存在を再確認するとともに、$$alpha$$遷移エネルギーを精度よく決定することに成功した。これらの実験結果から$$^{261}$$Rfの基底状態や核異性体準位のスピン・パリティ、中性子軌道配位を推定し、更に重い超重核の軌道配位や変形度の変化に関する情報を得た。

口頭

$$^{261}$$Rfの$$alpha$$崩壊核分光

浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 望*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 宮下 直*; 金谷 佑亮; 嶋 洋佑*; 柴田 理尋*

no journal, , 

$$^{261}$$Rfの$$alpha$$崩壊核分光実験を行った。$$alpha$$-$$gamma$$同時計数測定により、$$^{261}$$Rfの$$alpha$$崩壊に伴って放出される2本の$$gamma$$線を確かに観測した。また、高分解能$$alpha$$線微細構造測定により$$^{261}$$Rfの$$alpha$$線エネルギーを精密に測定したところ、過去の文献値8.28MeVは正しくないことが分かり、$$^{261}$$Rfの$$alpha$$崩壊図式には多数の低エネルギーカスケード$$gamma$$遷移があることが分かった。これらの結果と$$^{261}$$Rf核異性体に関する文献データを基に、$$^{261}$$Rfとその娘核$$^{257}$$Noの準位構造及びこの領域の超重核の核構造について議論する。

口頭

$$^{261}$$Rfの$$alpha$$崩壊

浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 望*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 宮下 直*; 金谷 佑亮*; 嶋 洋佑*; 柴田 理尋*

no journal, , 

$$^{261}$$Rfの$$alpha$$崩壊核分光実験を行い、$$^{261}$$Rfの核構造に関する新しい実験データを取得した。$$alpha$$-$$gamma$$同時計数測定により$$^{261}$$Rfの$$alpha$$崩壊に伴って放出される2本の$$gamma$$線の存在を再確認するとともに、高分解能$$alpha$$線微細構造測定により$$alpha$$遷移エネルギーを精度よく決定することに成功した。これらの実験結果から$$^{261}$$Rfの基底状態や核異性体準位のスピン・パリティ、中性子軌道配位を推定し、更に重い超重核の軌道配位や変形度の変化に関する情報を得た。

口頭

Fine-structure $$alpha$$-decay spectroscopy of superheavy nuclei

浅井 雅人

no journal, , 

超重核の核構造を実験的に明らかにするためには、基底状態や励起準位の構造を核分光学的手法により明らかにすることが最も効果的である。特に$$alpha$$崩壊微細構造分光は、$$alpha$$線測定のみから分光学的情報が得られるため、非常に高感度な方法として期待される。しかし、超重核の$$alpha$$線を高エネルギー分解能で測定することは難しい。加えて、コインシデンスサム効果によって観測される$$alpha$$線のエネルギースペクトルが大きく歪む。どのようにこれらの困難を克服するか、その結果$$alpha$$崩壊微細構造分光が超重元素の核構造研究にどれ程有益かを示したい。

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