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La and evaluation of resonance parameters遠藤 駿典; 河村 しほり*; 奥平 琢也*; 吉川 大幹*; Rovira Leveroni, G.; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 修; 岩本 信之
European Physical Journal A, 59(12), p.288_1 - 288_12, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Physics, Nuclear)ランタン(La)-139の断面積と共鳴パラメータは、原子力分野への応用や基礎核物理の研究にとって重要である。本論文では、大強度陽子加速器施設(J-PARC)のANNRIにてLaの中性子全断面積と捕獲断面積を測定した。Negative共鳴を含む4つの共鳴の共鳴パラメータを、共鳴解析コードREFITを用いて求めた。その結果いくつかの共鳴パラメータにおいて、評価済み核データライブラリとの不一致が見られた。さらに全断面積を再現するために、スピン依存する散乱半径もフィットした。得られた散乱半径は、評価済み核データライブラリで記録されたものよりも大きいことがわかった。
遠藤 駿典; 奥平 琢也*
波紋, 33(2), p.68 - 72, 2023/05
J-PARC・MLFに設置されている中性子ビームラインの一つであるANNRIでは、Ge検出器、NaI検出器、LaBr検出器などのガンマ線検出器を用いた核反応測定が行われている。さらに近年、偏極中性子生成デバイスであるHeスピンフィルタをANNRIにおいて導入可能となり、偏極中性子を用いた新たな核反応測定が行われるようになった。
Snなどのp波共鳴において、中性子の偏極方向とガンマ線の放出方向に依存する断面積の測定が行われた。また偏極中性子と円偏光度測定を組み合わせた新たな核データや角相関項の測定が今後行われていく予定である。本稿ではこれらANNRIにおける偏極中性子利用に関しての現状について解説する。
遠藤 駿典; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 修; 岩本 信之; Rovira Leveroni, G.
EPJ Web of Conferences, 281, p.00012_1 - 00012_5, 2023/03
In resonance analysis, experimental uncertainties affect the accuracy of resonance parameters. A resonance analysis code REFIT can consider the statistical uncertainty of the experimental data in evaluation of the resonance parameter uncertainty. On the other hand, since the systematic uncertainties of the sample thickness and normalization, which is proportional to the cross-section, are not independent at each measurement point, they must be treated differently from the statistical uncertainty. However, their treatment has not been discussed in detail so far. In this study, we evaluated the effect of the systematic uncertainties of experimental data on deduced resonance parameters by varying sample-thickness values used for the REFIT code. Covariance of resonance parameters ascribed to systematic uncertainties were evaluated from the neutron transmission data of natural zinc measured at the J-PARC MLF ANNRI. We will introduce this evaluation method and discuss the feature of obtained correlations.
Ta遠藤 駿典; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 修; 岩本 信之; Rovira Leveroni, G.; 藤 暢輔; 瀬川 麻里子; 前田 亮
Nuclear Science and Engineering, 18 Pages, 2023/00
被引用回数：1 パーセンタイル：63.33(Nuclear Science & Technology)The neutron transmission ratio and capture yield for Ta were measured in J-PARC MLF ANNRI to improve the accuracy of resonance parameters. The total cross section was determined from the transmission ratio in the energy range from 0.2 to 150 eV. The capture cross section was obtained from the capture yield using the pulse height weighting technique (PHWT) in the energy range from thermal to 150 eV. The obtained transmission ratio and capture cross-section were fitted by the resonance analysis code, REFIT, and the resonance parameters were determined below 150 eV. It was also discussed the correlations caused by fitting based on statistical uncertainty and correlations for systematic uncertainty based on sample thickness in the transmission measurements.
rays in the Sn(
)
Sn reaction遠藤 駿典; 奥平 琢也*; 安部 亮太*; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 奥 隆之; 酒井 健二; 嶋 達志*; et al.
Physical Review C, 106(6), p.064601_1 - 064601_7, 2022/12
被引用回数：3 パーセンタイル：61.19(Physics, Nuclear)熱外中性子入射により形成される複合核において観測された、空間反転対称性の破れの大きな増幅は、今のところ複合核状態の入射チャネルにおけるパリティの異なる部分波の混合の結果として説明されている。さらに時間反転対称性の破れも同様のメカニズムで増幅されることが示唆されている。この入射チャネルにおける混合は、複合核共鳴から放出される個々のガンマ線のエネルギー依存なスピン-角相関を引き起こす。本研究ではJ-PARC・MLF・ANNRIにて偏極熱外中性子ビームを用い、Sn()Sn反応におけるガンマ線強度分布が、中性子の偏極方向に依存することを確認した。
rays from the 
-wave resonance of Sn古賀 淳*; 高田 秀佐*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 新實 裕大*; 奥平 琢也*; et al.
Physical Review C, 105(5), p.054615_1 - 054615_5, 2022/05
被引用回数：4 パーセンタイル：71.46(Physics, Nuclear)J-PACR MLFのパルス中性子源及びBL04 ANNRIに設置されたゲルマニウム検出器を用いて、Sn(n,)反応により生じるガンマ線の中性子エネルギー依存する角度分布を測定した。Snの複合核状態からSnの基底状態への遷移で発生する9327keVのガンマ線に関して、角度によって1.33eVの波共鳴の形状が変わることが明らかに確認できた。この共鳴の低エネルギー側の積分値と高エネルギー側の積分値をそれぞれ
で表したとき、非対称性
は
cos
という角度依存をし、それぞれのパラメータ値が
、
であることがわかった。
遠藤 駿典; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 修; 岩本 信之; Rovira Leveroni, G.; 寺田 和司*; 明午 伸一郎; 藤 暢輔; 瀬川 麻里子; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(3), p.318 - 333, 2022/03
被引用回数：6 パーセンタイル：69.63(Nuclear Science & Technology)In order to improve the accuracy of the cross-section and the resonance parameters of 
Nb, neutron capture and total cross-sections were measured using the J-PARC MLF ANNRI. The thermal-neutron capture cross-section was deduced as 0.97
0.12 b. The resonance parameters of 11 resonances below 400 eV were determined from obtained capture cross-sections and transmission ratios by using the resonance analysis code, REFIT.
NpRovira Leveroni, G.; 片渕 竜也*; 登坂 健一*; 松浦 翔太*; 児玉 有*; 中野 秀仁*; 岩本 修; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 信之
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(1), p.110 - 122, 2022/01
被引用回数：3 パーセンタイル：43.41(Nuclear Science & Technology)Neutron capture cross-section measurements for Np have been conducted with the Accurate Neutron Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) at the Materials and Life Science Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) using neutrons with energy ranging from thermal energy to 1 MeV. A Time of Flight (TOF) method using a NaI(Tl) detector was employed for these measurements and the data were analyzed based on the pulse-height weighting technique in order to derive the neutron capture cross-section. The absolute capture cross-section was determined using the whole shape of the first resonance from JENDL-4.0 together with the total neutron flux derived from a 
Au sample measurement in which the first resonance was completely saturated. Both normalization techniques present agreement within 2%. The present results are also compared evaluated data libraries. There is a discrepancy of 10-25% discrepancy from 0.5 to 20 keV with JENDL-4.0. Nonetheless, above this energy, the JENDL-4.0 seems to reproduce the present data better as the results agree within uncertainties up to 500 keV. The cross-section results contain errors below 4% from 0.5 to 30 keV. However, the total uncertainty increases to over 8% over that energy. Along with the cross section measurement, theoretical calculations were performed to reproduce the present results.
川瀬 頌一郎*; 木村 敦; 原田 秀郎; 岩本 信之; 岩本 修; 中村 詔司; 瀬川 麻里子; 藤 暢輔
Journal of Nuclear Science and Technology, 58(7), p.764 - 786, 2021/07
被引用回数：2 パーセンタイル：29.53(Nuclear Science & Technology)The neutron capture cross sections of 
Cm and 
Cm were measured for the neutron energy range of 1-1000 eV via the neutron time-of-flight method with ANNRI at MLF of the J-PARC. The world's most intense neutron pulses from the Japan Spallation Neutron Source enable the accurate measurement of neutron capture cross sections. Besides, single-bunched neutron pulses allow the analysis in a higher neutron energy region than the previous measurement at ANNRI. The resonance analyses were performed up to 1000 eV by using a resonance shape analysis code REFIT. The spectra of prompt gamma-rays from neutron capture reactions of Cm and Cm were also obtained, and 43 and 10 prompt gamma-ray peaks from Cm(n,) and Cm(n,) reactions were newly observed, respectively.
Cd()
Cd reaction in an 
-process branching point早川 岳人*; 藤 暢輔; 木村 敦; 中村 詔司; 静間 俊行*; 岩本 信之; 千葉 敏*; 梶野 敏貴*
Physical Review C, 103(4), p.045801_1 - 045801_5, 2021/04
被引用回数：1 パーセンタイル：17.58(Physics, Nuclear)A 
-decay unstable isomer with a half-life of 14.1 y at 264 keV in Cd is a branching point in the process, from which a weak branch reaches to a rare tin isotope 
Sn whose astrophysical origin has been an open problem. We have measured rays decaying to the ground state or the isomer in the Cd()Cd reaction using high-energy resolution detectors in conjunction with a time-of-flight method. The relative production ratios of the isomer to the total following the neutron capture reactions on Cd have been evaluated in an energy region of up to 9 keV, and the spin and parity of several resonances have been assigned.
Xe反応における複合核状態の共鳴パラメータの評価亀田 健斗*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; et al.
no journal, ,
p波共鳴の空間反転対称性の破れを測定する目的で行われたLos Alamosの先行研究で、天然キセノン標的においてこれまで知られていなかったキセノンの複合核共鳴が見つかった。我々は濃縮度84%のXeをターゲットとして2020年2月と2021年3月にJ-PARC・MLF・ANNRIにて中性子共鳴吸収反応の測定を行った。この実験で得られた中性子のエネルギースペクトルと先行研究によって見つかった共鳴を比較した。本講演ではその結果を報告する。
La(n,)反応における角相関項の測定安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; et al.
no journal, ,
複合核共鳴吸収反応においては、時間反転対称性の破れが増幅されることが示唆されており、我々は素粒子標準模型を超える時間反転対称性の破れの探索を目指している。(n,)反応の測定により標的核の時間反転対称性の破れに対する感度の推定が可能である。標的核候補の1つであるLaの測定への感度を決定するために、偏極中性子をLaに照射し吸収するLa(n,)反応の角度依存性をJ-PARC・MLF・ANNRIにて測定した。本講演ではその解析結果について報告する。
)反応角相関項の測定遠藤 駿典
no journal, ,
中性子が原子核に吸収され複合核を形成する過程では空間反転対称性の破れが最大で
倍程度増幅することが知られており、時間反転対称性の破れもこれと同様の原理で増幅するとされている。現在の素粒子標準模型ではこの物質優勢宇宙の物質量を説明することはできないため、未知のCP対称性を破る過程の存在が示唆されており、世界中でその探索が行われているがいまだに実験的な成果は得られていない。CPT定理を仮定するとCP対称性の破れは時間反転対称性の破れと等価であり、我々は複合核反応における時間反転対称性の破れの増幅効果を利用して、世界最高感度でのCP対称性の破れの探索を目指している。実験遂行のための各種の要素技術開発と並行して、増幅効果は標的とする原子核によって異なるため、(n,)反応の角相関項の測定により、核種ごとの増幅効果を評価し最適な原子核の選定を行っている。また対称性の破れの増幅効果に理論的説明を与えているs-p混合モデルについて、(n,)反応の角相関項の測定を通して実験的検証を試みている。本発表では時間反転対称性の破れ探索実験の概要と、現在までの(n,)反応測定で得られた成果について概説する。
遠藤 駿典; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 奥 隆之; 奥平 琢也*; Omer, M.; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.
no journal, ,
複合核を介する過程では、空間反転対称性の破れが基本的な粒子同士の反応である陽子陽子散乱に比べ、最大で約倍増幅することが実験的に確認されており、この現象はs-p混合モデルで説明できるとされている。s-p混合モデルに基づけば時間反転対称性も複合核過程を介すことで増幅されることが示唆されており、複合核過程は素粒子標準模型を超える時間反転対称性の破れ探索のプローブとなりうる。しかしながらs-p混合モデルは未だ実験的に検証されていないため、我々はs-p混合モデルにより予言される中性子捕獲反応により生じるガンマ線の角相関項の測定を行い、モデルとの比較を通じて検証を行うことを目指している。角相関項の一つに、捕獲反応で生じるガンマ線の円偏光度に依存する項があり、この項の測定をJ-PARC・MLFで行うことを目的として、ガンマ線円偏光度解析のためのガンマ線ポラリメータを製作した。そして分子科学研究所・UVSORにて円偏光ガンマ線を使用して、偏極分解能の評価を進めている。またJ-PARC・MLFの偏極中性子ビームを用いて、実際の測定体系と同体系での偏極分解能の測定を進めている。本講演ではポラリメータの詳細及び今後の展望について議論する。
La(n,)
La反応における
相関項の測定安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; et al.
no journal, ,
原子核が中性子を吸収し複合核共鳴を形成する反応である中性子共鳴吸収反応において、空間反転対称性の破れの大きさは最大で10%にもおよび、陽子-陽子散乱に対して倍増幅されることが確認されている。これはs波共鳴とp波共鳴の混合によるものであると考えられており、同様の原理で時間反転対称性の破れが増幅されることが理論的に示唆されている。このことから、我々は中性子共鳴吸収反応を用いた時間反転対称性の破れの探索実験を計画している。時間反転対称性の破れの増幅度は原子核ごとに異なり、パラメータ
に依存している。は(n,)反応の角相関項を測定することで求めることができ、標的核の候補の一つであるLaについては、これまでに2つの角相関項の測定により制限がかけられている。これらの結果に加え、さらに別の角相関項の測定を行うことにより、制限されたの値、および使用した理論式の妥当性が検証でき、信頼度を上げることができる。J-PARC・MLF・BL04にて偏極中性子を用てLa(n,)La反応のガンマ線角度分布を測定し、中性子偏極方向とガンマ線放出方向のなす角に依存する角相関項について解析を行った。
In(n,)反応断面積の角度依存性の測定高田 秀佐*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.
no journal, ,
原子核が中性子を共鳴吸収し複合核状態を経る過程では、パリティ(P)対称性が大きく破れて現れることが様々な原子核において観測されている。複合核において観測されているP対称性の破れの大きさは、核子間相互作用において観測されているP対称性の破れに比べて最大10
倍大きい。この現象は入射中性子の軌道角運動量が異なる共鳴である、s波共鳴とp波共鳴が隣接する場合に観測されており、s波とp波の部分波の干渉によってP対称性の破れが増幅すると説明されている。同様の機構によって時間反転(T)対称性の破れも増幅しうることが理論的に予測されており、その増幅率は未知定数
(J)を用いることによって、すでに観測されているP対称性の破れと結びつけることができる。この対称性の破れの増幅現象を利用することによって、従来にない高感度なT対称性の破れの探索が可能となることが期待されている。現在、我々は複合核におけるT対称性の破れの探索実験に向けた研究を行っている。本研究では、探索実験の標的候補核の選定を目的として、In+n反応のp波共鳴から放出される線の角度分布を測定する実験を、J-PARC・MLFのビームライン04 ANNRIで行った。In(n,)反応の線の角度分布測定によって、未知定数に対して制限を与えることに成功した。また、Inを標的としてT対称性の破れ探索実験を行う場合を仮定して、電気双極子能率探索実験で現在与えられている上限値を更新するために必要な測定時間についても見積もった。
線測定吉川 大幹*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.
no journal, ,
複合核共鳴反応では、弱い相互作用の効果により空間反転対称性(P)が破れており、その破れが最大10%程度まで増幅される場合がある。この増幅効果は、ランダム行列理論に立脚する統計模型を用いて説明される。この模型では、準位密度と遷移行列要素をそれぞれ
と
とした場合、
の関係が期待されるが、従来のの測定精度はこの関係の検証には不十分である。本研究では、に対して依存性が顕著な領域に属するPd同位体に着目しの高精度化を目指している。は、Pの破れとそれに寄与する共鳴の部分幅
の値から実験的に導出可能である。まずを導出するため、Pd同位体のp波共鳴からの即発線の測定を行った。
Pdについては、すでに予備的な結果を得ており、前回の物理学会で報告した。同様に、
Pdの3.91eVおよび
Pdの5.19eVのp波共鳴からの即発線も測定したが、共鳴断面積がPdの2.96eV p波共鳴に比べ
ほど小さく、また断面積がこれらp波共鳴に比べ約
倍大きいPdの32.98eVのs波共鳴の影響によりdead timeが検出器に生じるため、高計数率測定が出来ず十分な統計を得られなかった。そこで現在は、標的と同種の試料を上流側に設置し、s波共鳴近傍のエネルギーを持つ中性子を減衰させp波の統計を稼ぐ手法やS/N比を大幅に改善できる同時計数測定の準備を進めている。
Taのガンマ線部分幅を用いた複合核の統計性の研究河村 しほり*; 遠藤 駿典; 岩本 修; 岩本 信之; 木村 敦; 北口 雅暁*; 中村 詔司; 奥平 琢也*; Rovira Leveroni, G.; 清水 裕彦*; et al.
no journal, ,
中性子と原子核との反応で生成される複合核は非常に複雑な高励起状態であり、1つ1つの反応を記述することが困難であるため1つの複雑な系として統計的に扱うことで説明されるようになった。最も一般的な統計模型であるランダム行列理論のガウス直交アンサンブル(The Gaussian orthogonal ensemble; GOE)では、複合核反応における中性子幅やガンマ線部分幅のような単一チャネルプロセスにおける幅は、自由度1のカイ二乗分布であるPorter-Thomas分布に従う。中性子幅の度数分布がPorter-Thomas分布に従うのか実験的に確かめられた例は数多くある一方、ガンマ線部分幅に関しては高エネルギーガンマ線の高い測定精度の要求が起因し測定された核種は少ない。したがって多くの核種についてガンマ線部分幅の度数分布に現れる統計性を調査することとした。過去に測定された核種の内、Taに関してはガンマ線部分幅を導出した先行研究が1970年代に2つあるが、互いの結果は一致しておらず、かつ自由度が1から乖離した結果が得られている。本研究ではTa(n,)Ta反応測定をJ-PARC MLF ANNRI (BL04)にて行い、高統計かつ高分解能で測定したTa由来のガンマ線を用いてガンマ線部分幅の分布を導出した。また、分布の導出に重要である共鳴の全角運動量
を測定により決定し、その結果を用いて分布の導出を行った。得られた分布は自由度が1ではなく2のカイ二乗分布に近くなり、先行研究の結果とも一致しなかった。その原因として解析に使用している共鳴やガンマ線数が十分でない可能性や、共鳴やガンマ線に他の共鳴やガンマ線が重なっている可能性について考えた。さらに精度の良いガンマ線測定と分布の導出を行うためには測定体系のアップグレードが必要であると考え、そのための改善点を議論した。
遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 飯沼 昌隆*; 伊東 佑起*; 亀田 健斗*; 河村 しほり*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 奥 隆之; et al.
no journal, ,
複合核反応において空間反転対称性の破れが陽子陽子散乱反応と比較して、最大で約10
倍程度増幅する ことが実験的に確認されている。これと同様の原理で時間反転対称性の破れも増幅することが示唆されており、我々は複合核反応を用いて、標準模型を超える時間反転対称性の破れの探索を計画している。近年はJ-PARC・MLF・ANNRIにて、中性子入射反応におけるスピン-角相関項の測定を行い、時間反転対称性の破れの増幅度の評価や、増幅理論の実験的検証を進めている。本講演ではこれら相関項測定の結果及び現状を中心に、最近の成果と今後の展望を紹介する。
遠藤 駿典; 河村 しほり*; 土川 雄介; 三島 賢二*; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 修; 岩本 信之; Rovira Leveroni, G.
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中性子飛行時間法による中性子断面積の測定において、精度の高い共鳴エネルギーを得るためには中性子源と検出器間の実効的な飛行距離を正確に校正する必要がある。一般的にこの飛行距離は金(Au)などのよく調べられている共鳴エネルギーを用いて決定することが多い。本研究ではこの飛行距離を用いずに、中性子検出器の位置を変えることで共鳴エネルギーの絶対値を決定する手法の確立を目指している。J-PARC・MLF・ANNRIにてLi-glass中性子検出器の位置を変化させ、金の透過率の測定を行い、共鳴エネルギーの絶対値の測定を行った。
