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論文

Determination of trace elements using multi-parameter coincidence spectrometry

初川 雄一; 藤 暢輔; 大島 真澄; 木村 敦; Gharaie, M. H. M.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 271(1), p.43 - 45, 2007/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.23(Chemistry, Analytical)

多重$$gamma$$線検出法を中性子放射化分析と組合せた新たな微量元素分析法を環境,地質試料に適応した。19台のGe検出器からなるGEMINI-IIを用いて多重$$gamma$$線放射化分析を行い環境試料中のヨウ素-129については安定ヨウ素と比で10-13及び地質試料中のイリジウムにおいては10pptの検出限界を有する高感度分析であることを示した。

論文

多重$$gamma$$線放射化分析法による鉄鋼標準物質中の微量なヒ素とアンチモンの定量

木村 敦; 大島 真澄

鉄と鋼, 90(12), p.1004 - 1009, 2004/12

鉄鋼スクラップの利用拡大や高機能鋼の発展に伴い、微量不純物元素(トランプエレメント)をsub-ppmオーダーで定量する技術の確立が大きな問題となっている。そこで、本研究では、われわれのグループが開発した多重$$gamma$$線放射化分析法を用いて鉄鋼中のAs, Sbの定量を行った。その結果、定量値は数%$$sim$$0.1ppmの幅広い範囲で認証値とよく一致した。定量下限値は従来の放射化分析法と比べて大きく改善し、定量下限はAsで0.01ppm、Sbで0.005ppmであることが確認された。また、定量値のばらつきを求めるために繰り返し測定を行ったところ、ppmオーダーの測定に対して定量値のばらつきは10%以下のsub-ppm程度と十分に小さく、本手法は定量手法として精度が高いことが確認された。以上の結果から、本分析法により、鉄鋼中の微量As, Sbが化学分離を伴わずに高確度で定量できることが確認された。

論文

Multi-quasiparticle excitations in $$^{145}$$Tb

Zheng, Y.*; Zhou, X. H.*; Zhang, Y. H.*; 早川 岳人; 大島 真澄; 藤 暢輔; 静間 俊行; 片倉 純一; 初川 雄一; 松田 誠; et al.

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 30(4), p.465 - 479, 2004/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:48.2(Physics, Nuclear)

$$^{145}$$Tbの高スピン状態をタンデムからの$$^{32}$$Sビームと多重$$gamma$$線検出装置GEMINI-IIを用いて、インビーム核分光法により調べた。励起関数,X-$$gamma$$-t, $$gamma$$-$$gamma$$-t同時計数,$$gamma$$線角分布測定を行い、$$^{145}$$Tbの準位構造を約8MeVまで確立した。その特徴からこの核が球形核であること、またN=80奇核の系統性から2MeVまでの準位は$$h_{11/2}$$陽子が$$^{144}$$Gdコアに結合した状態として解釈できることを示した。一方、2MeVより上ではイラスト状態は多準粒子配位であると解釈される。

論文

Multiple coulomb excitation experiment of $$^{68}$$Zn

小泉 光生; 関 暁之*; 藤 暢輔; 長 明彦; 宇都野 穣; 木村 敦; 大島 真澄; 早川 岳人; 初川 雄一; 片倉 純一; et al.

Nuclear Physics A, 730(1-2), p.46 - 58, 2004/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:39.51(Physics, Nuclear)

原研タンデム・ブースター加速器施設で$$^{68}$$Znビームのクーロン励起実験を行った。実験の結果、新たに2つの$$E2$$マトリックスエレメント及び2$$_{1}$$$$^{+}$$の四重極モーメントを得た。$$^{68}$$Znの構造を理解するために、Nilsson-Strutinskyモデルでポテンシャルエネルギー表面(PES)の計算を行った。その結果、PESは、2つの浅い極小値を持つことがわかった。1番目の極小値は、フェルミ面の下に$$1g_{9/2}$$軌道を含まず、2番目の極小値は、それを含むことがわかった。殻モデル計算との比較より、基底状態バンド及び侵入バンドは、それぞれEPSの1番目及び2番目に関係していると考えられる。基底バンドの励起エネルギーや$$B(E2)$$の実験値は、3軸非対称モデル及びO(6)限界のIBMによって、ある程度再現できることがわかった。また、PESの浅い極小は原子核の形状がソフトであることを示唆している。以上より、基底状態バンドは、ソフトな三軸非対称変形していると考えられる。

論文

Multiple Coulomb Excitation Experiment of $$^{66}$$Zn

小泉 光生; 関 暁之*; 藤 暢輔; 大島 真澄; 長 明彦; 木村 敦; 初川 雄一; 静間 俊行; 早川 岳人; 松田 誠; et al.

European Physical Journal A, 18(1), p.87 - 92, 2003/10

 被引用回数:11 パーセンタイル:37.9(Physics, Nuclear)

$$^{nat}$$Pbターゲットに、原研タンデム・ブースターで加速された$$^{66}$$Znビームを照射して、多重クーロン励起実験を行った。実験結果を最小自乗検索プログラムGOSIAで解析した結果、4つの${it E2}$マトリックスエレメントと、2$$_{1}$$$$^{+}$$準位の静電四重極モーメントを得ることができた。得られた${it B(E2)}$より、基底バンドは準回転バンドと解釈できることがわかった。また、2$$_{1}$$$$^{+}$$準位が、正の静電4重極モーメントを持つことがわかった。実験結果、及び、Nilsson-Strutinskyモデルによる表面ポテンシャルエネルギーの計算結果より、基底バンドは、ソフトな三軸変形をしていると考えられる。

論文

Isotopic ratio of $$^{129}$$I/$$^{127}$$I in seaweed measured by neutron activation analysis with $$gamma$$-$$gamma$$ coincidence

藤 暢輔; 初川 雄一; 大島 真澄; 篠原 伸夫; 早川 岳人; 櫛田 浩平; 上野 隆

Health Physics, 83(1), p.110 - 113, 2002/07

 被引用回数:9 パーセンタイル:43.33(Environmental Sciences)

$$^{129}$$Iは半減期が1.6$$times$$10$$^{7}$$yと非常に長く、一旦環境中に放出されると長い間環境にとどまり、人間に影響を与えるレベルに到達する恐れがあることで、その増加が懸念されている。大洗海岸より採取したカジメからヨウ素をPbI$$_2$$として抽出し、多重$$gamma$$線検出法を用いて$$^{129}$$I/$$^{127}$$Iの同位体比を測定した。その結果、その同位体比は$$(8 pm 4) times 10^{-10}$$という低い値であった。

論文

Configuration-dependent band structures in odd-odd $$^{180}$$Ir

Zhang, Y.*; 早川 岳人; 大島 真澄; 片倉 純一; 初川 雄一; 松田 誠; 草刈 英榮*; 菅原 昌彦*; 小松原 哲朗*; 古野 興平*

Physical Review C, 65(1), p.014302_1 - 014302_15, 2002/01

 被引用回数:20 パーセンタイル:26.06(Physics, Nuclear)

中性子数,陽子数ともに奇数の原子核$$^{180}$$Irの縞スピン核構造を調べた。タンデム加速器を使って$$^{154}$$Sm($$^{31}$$P, 5ng)反応により$$^{180}$$Irを生成し、励起関数,X-$$gamma$$,$$gamma$$-$$gamma$$-t同時計数測定を行った。新たに4個の回転バンド(状態群)が観測され、これらの励起エネルギーの特徴とB(M1)/B(E2)比から、内部配位を決定した。1つのバンドで見つかった指標逆転現象について系統性を議論した。

論文

A Position-sensitive particle detector for Coulomb excitation experiment

藤 暢輔; 大島 真澄; 早川 岳人; 初川 雄一; 片倉 純一; 松田 誠; 飯村 秀紀; 草刈 英榮*; 西宮 大輔*; 菅原 昌彦*; et al.

Review of Scientific Instruments, 73(1), p.47 - 50, 2002/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:51.26(Instruments & Instrumentation)

多重クーロン励起実験からは励起準位の電磁気的性質を得ることが可能である。クーロン励起実験におけるparticle-$$gamma$$角度相関測定の際には薄いターゲットを用いなければならないが、重イオンをビームに用いた場合に光速の約10%という高い運動量を持った反跳核から放出される$$gamma$$線は、そのエネルギーのドップラー補正を行なわなければならない。このための位置感応型粒子検出器は前方散乱方向での高いcounting rateで用いることが可能であり、角度分解能が良いことが必要とされる。また照射損傷に対して強い耐性がある事が求められる。一般に広く使用されているSi検出器の場合では、典型的な寿命が12~24時間という短いものになる。加えて、12台のアンチコンプトンサプレッサー付きGe検出器からなる多重$$gamma$$線検出装置GEMINIとともに用いたために粒子検出器を配置したターゲットチェンバーはコンパクト(110mm$$phi$$以下)でなくてはならない。これらの条件を満たす位置感応型フォトマルR5900を用いた粒子検出装置を開発した。

論文

Multiple Coulomb excitation of a $$^{76}$$Ge beam

藤 暢輔; Czosnyka, T.*; 大島 真澄; 早川 岳人; 草刈 英榮*; 菅原 昌彦*; 長 明彦; 小泉 光生; 初川 雄一; 片倉 純一; et al.

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 27(7), p.1475 - 1480, 2001/07

 被引用回数:25 パーセンタイル:19.62(Physics, Nuclear)

$$^{76}$$Geの内部構造及び$$^{72,74}$$Geとの系統性を調べる目的で、セーフエネルギー以下での多重クーロン励起実験を行った。実験は原研タンデム加速において、位置感応型フォトマルを用いた粒子検出器及び多重$$gamma$$線検出装置GEMINIを用いて行った。$$^{nat}$$Pbターゲット1.5mg/cm$$^{2}$$$$^{76}$$GeビームE=300MeVのparticle-$$gamma$$ coincidence測定を行った。得られた実験データは、最小$$chi^{2}$$フィットコードGOSIAを用いて解析を行い、低エネルギー励起準位に関するE2行列要素を得た。特にその励起状態のQモーメント等を求めることによって、低エネルギーのほとんどすべての励起準位の構造を明らかにした。また、プログラムsigmaを用いてsumruleから励起準位の$$<$$Q$$^{2}>$$,$$<$$cos(3$$delta$$)$$>$$などの値も得て、その励起準位の変形に関する情報を得た。これらの物理量から、これまで得られていた励起準位構造とは異なる、基底バンド,$$gamma$$バンド,イントルーダーステートから構成されていると解釈された。

論文

Coulomb excitation of $$^{74}$$Ge beam

藤 暢輔; Czosnyka, T.*; 大島 真澄; 早川 岳人; 草刈 英榮*; 菅原 昌彦*; 初川 雄一; 片倉 純一; 篠原 伸夫; 松田 誠

European Physical Journal A, 9(3), p.353 - 356, 2000/11

 被引用回数:41 パーセンタイル:12.31(Physics, Nuclear)

$$^{74}$$Geのセーフエネルギー以下での多重クーロン励起実験を行い、その励起状態のQモーメントなどを求めることによって、その核構造を解明した。実験は原研タンデム+ブースター加速器において、位置感応型フォトマルを用いた粒子検出装置及び多重$$gamma$$線検出装置GEMINIを用いて$$^{nat}$$Pbターゲット$$1.5mg/cm^2$$での$$^{74}$$Geビーム E=250, 300MeVのparticle-gamma coincidenceを測定及び、厚い$$^{208}$$Pbターゲット$$100mg/cm^2$$を用いた$$^{74}$$GeビームE=250,300MeVのgamma single測定を行った。得られた実験データはχ$$^2$$フィッティングコードGOSIAを用いて解析を行い、2MeV以下の殆どの励起準位のマトリクスエレメントを決定した。またsum ruleを用いて励起準位の$$<Q^2>$$,$$<cos3 delta >$$等からその変形状態を解明した。

論文

中性子放射化法の高度化による微量49元素の同時定量; 2次元マトリクスによる新たな高感度核種分析法の応用

大島 真澄

Isotope News, (553), p.8 - 10, 2000/06

放射化分析において、放射性核種は平均して10本オーダーの$$gamma$$線を放出する。1台の$$gamma$$線検出器を用いる従来の放射性核種分析では、分解能は約1000分の1であるので、少ない核種を含む試料では問題ないが、数十核種を含む試料では$$gamma$$線の本数は数百本に達し、これらをすべて分離することは不可能になる。これらの弱い$$gamma$$線を定量するためには、一般に化学分離などの操作が必要となる。われわれは多重$$gamma$$線を多重$$gamma$$線検出装置を用いて同時計数測定する方法により、従来の1次元法に比べ1000分の1倍の百万分の1のエネルギー分解能が得られることを示した。これにより、どれほど多くの核種が存在しても、それらを完全に分離することが可能となった。この方法を中性子放射化分析に応用し、工業技術院地質調査所発行の標準岩石試料JB-1a及びJP-1試料の定量を行ったところ、化学分離等の処理なしに27核種の元素が同時に定量できた。また、同じ手法で49元素の同時定量が可能であることを明らかにした。多重$$gamma$$線検出法ではバックグラウンドが大幅に低減するため、微弱なピークの検出が可能になり、実に存在比10$$^{-9}$$(10億分の1)オーダーの核種の定量ができるようになった。以上の結果の紹介と現在計画している高度化などについて解説した。

論文

Non-destructive trace element analysis

大島 真澄

Look Japan, 5, p.30 - 31, 2000/06

1台の$$gamma$$線検出器を用いる従来の放射性核種分析では、分解能は約1000分の1である。放射性核種は平均して10本オーダーの$$gamma$$線を放出するので、少ない核種を含む試料では問題ないが、数十核種を含む試料では$$gamma$$線の本数は数百本に達し、これらをすべて分離することは不可能になる。これらの弱い$$gamma$$線を定量するためには、一般に化学分離などの操作が必要となる。われわれは多重$$gamma$$線を多重$$gamma$$線検出装置を用いて同時計測測定する方法により、従来の1次元法に比べ1000分の1倍の百万分の1のエネルギー分解能が得られることを示した。これにより、どれほど多くの核種が存在しても、それらを完全に分離することが可能になった。この方法を中性子放射化分析に応用し、工業技術院地質調査所発行の標準岩石試料JB-1a及びJP-1試料の定量を行ったところ、化学分離等の処理なしに27核種の元素が同時に定量できた。また、同じ手法で49元素の同時定量が可能であることを明らかにした。多重$$gamma$$線検出法ではバックグラウンドが大幅に低減するため、微弱なピークの検出が可能になり、実に存在比10$$^{-9}$$(10億分の1)オーダーの核種の定量ができるようになった。以上の結果の紹介と現在計画している高度化などについて解説した。

論文

多重$$gamma$$線検出法による微量元素分析の開発

初川 雄一; 大島 真澄; 早川 岳人; 藤 暢輔; 篠原 伸夫

放射化分析, (10), p.19 - 20, 2000/03

核構造研究において顕著な成果を収めている多重$$gamma$$線測定装置GEMINIを分析化学、特に中性子放射化分析法に応用して解説した。一般に中性子放射化分析では主要成分からの放射線が強く微量成分の検出には化学分離などが必要であるが、多重$$gamma$$線測定装置によって得られた2次元スペクトルにより化学分離などを行うことなく非破壊で微量成分の検出に成功した。標準岩石試料の測定においては同時に27元素の検出測定に成功した。検出できた最小成分はJP-1試料中のEuでその含有量は4ppbであった。これらの成果について述べたものである。

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