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論文

Circular polarization measurement for individual gamma rays in capture reactions with intense pulsed neutrons

遠藤 駿典; 安部 亮太*; 藤岡 宏之*; 猪野 隆*; 岩本 修; 岩本 信之; 河村 しほり*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 小林 龍珠*; et al.

European Physical Journal A, 60(8), p.166_1 - 166_10, 2024/08

https://doi.org/10.1140/epja/s10050-024-01392-6
 被引用回数：5 パーセンタイル：73.54(Physics, Nuclear)

Measurements of $$gamma$$-ray circular polarization emitted from neutron capture reactions provide valuable information for nuclear physics studies. The spin and parity of excited states can be determined by measuring the circular polarization from polarized neutron capture reactions. Furthermore, the $$gamma$$-ray circular polarization in a neutron capture resonance is crucial for studying the enhancement effect of parity nonconservation in compound nuclei. The $$gamma$$-ray circular polarization can be measured using a polarimeter based on magnetic Compton scattering. A polarimeter was constructed, and its performance indicators were evaluated using a circularly polarized $$gamma$$-ray beam. Furthermore, as a demonstration, the $$gamma$$-ray circular polarization was measured in $$^{32}$$S(n,$$gamma$$)$$^{33}$$S reactions with polarized neutrons.

論文

High sensitivity of a future search for effects of $$P$$-odd/$$T$$-odd interactions on the 0.75 eV $$p$$-wave resonance in $$overrightarrow{n}$$+$$^{139}overrightarrow{textrm{La}}$$ forward transmission determined using a pulsed neutron beam

中部 倫太郎*; Auton, C. J.*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; Gudkov, V.*; 広田 克也*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 石角 元志*; 神原 理*; et al.

Physical Review C, 109(4), p.L041602_1 - L041602_4, 2024/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.109.L041602
 被引用回数：2 パーセンタイル：7.93(Physics, Nuclear)

Neutron transmission experiments can offer a new type of highly sensitive search for time-reversal invariance violating (TRIV) effects in nucleon-nucleon interactions via the same enhancement mechanism observed for large parity violating (PV) effects in neutron-induced compound nuclear processes. In these compound processes, the TRIV cross-section is given as the product of the PV cross-section, a spin-factor $$kappa$$, and a ratio of TRIV and PV matrix elements. We determined $$kappa$$ to be 0.59 $$pm$$ 0.05 for $$^{139}$$La+n using both (n, $$gamma$$) spectroscopy and ($$overrightarrow{n}$$+$$^{139}overrightarrow{textrm{La}}$$) transmission. This result quantifies for the first time the high sensitivity of the $$^{139}$$La 0.75 eV $$p$$-wave resonance in a future search for $$P$$-odd/$$T$$-odd interactions in ($$overrightarrow{n}$$+$$^{139}overrightarrow{textrm{La}}$$) forward transmission.

論文

Spin dependence in the $$p$$-wave resonance of $$^{139}$$$overrightarrow{textrm{La}}$+$overrightarrow{n}$

奥平 琢也*; 中部 倫太郎*; Auton, C. J.*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; Gudkov, V.*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 石角 元志*; 神原 理*; et al.

Physical Review C, 109(4), p.044606_1 - 044606_9, 2024/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.109.044606
 被引用回数：3 パーセンタイル：42.78(Physics, Nuclear)

We measured the spin dependence in a neutron-induced p-wave resonance by using a polarized epithermal neutron beam and a polarized nuclear target. Our study focuses on the 0.75 eV $$p$$-wave resonance state of $$^{139}$$La+n, where largely enhanced parity violation has been observed. We determined the partial neutron width of the $$p$$-wave resonance by measuring the spin dependence of the neutron absorption cross section between polarized $$^{139}$$La and polarized neutrons. Our findings serve as a foundation for the quantitative study of the enhancement effect of the discrete symmetry violations caused by mixing between partial amplitudes in the compound nuclei.

論文

Estimation of synthesizing new superheavy elements using dynamical model

有友 嘉浩*; 天野 翔太*; 奥林 瑞貴*; 栁 漠*; 西尾 勝久; 太田 雅久*

Physics of Atomic Nuclei, 83(4), p.545 - 549, 2020/07

https://doi.org/10.1134/S1063778820040043
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)

For the success of synthesis of the superheavy elements Z $$>$$ 118, it is indispensable to clarify the fusion-fission mechanism, which includes a role of the nuclear structure of colliding nuclei and the deformation in the fusion process. We develop the dynamical model to estimate the probability to produce new superheavy nuclei. To approach Island of Stability and synthesize new elements, we propose a new idea, which takes advantage of the shell structure in fusion and fission process.

論文

Dynamical behavior of human $$alpha$$-synuclein studied by quasielastic neutron scattering

藤原 悟; 荒木 克哉*; 松尾 龍人; 八木 寿梓*; 山田 武*; 柴田 薫; 望月 秀樹*

PLOS ONE (Internet), 11(4), p.e0151447_1 - e0151447_17, 2016/04

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0151447
 被引用回数：27 パーセンタイル：61.71(Multidisciplinary Sciences)

Filamentous aggregates (amyloid fibrils) of the protein $$alpha$$-synuclein ($$alpha$$-Syn) are related to the pathogenesis of Parkinson's disease. To understand the pathogenesis mechanism of this disease, the mechanism of the amyloid fibril formation of $$alpha$$-Syn must be elucidated. As a first step toward this ultimate goal, dynamical behavior of $$alpha$$-Syn in the monomeric and the fibril states was investigated using quasielastic neutron scattering (QENS). Analysis of the QENS spectra of solution samples of $$alpha$$-Syn shows that diffusive global motions are observed in the monomeric state but largely suppressed in the fibril state. However, the amplitude of the side chain motion is shown to be larger in the fibril state than in the monomeric state. This implies that significant solvent space exists within the fibrils, which is attributed to the $$alpha$$-Syn molecules within the fibrils having a distribution of conformations. The larger amplitude of the side chain motion in the fibril state than in the monomeric state implies that the fibril state is entropically favorable.

論文

Hydrogen and hydration in proteins and nucleic acids; Neutron diffraction from bio-macromolecules at JAERI

新村 信雄; 新井 栄揮; 栗原 和男; 茶竹 俊行*; 田中 伊知朗*; Bau, R.*

Hydrogen- and Hydration-Sensitive Structural Biology, p.17 - 35, 2005/00

原研において、われわれは生体高分子のための幾つかの高分解能中性子回折計(BIX-type回折計)を建設した。この論文では、BIX-type回折計で得られた、蛋白質中の水素位置及び水和に関する幾つかの興味深い結果について再考する。中性子蛋白質結晶学の一般的な話題が著者らによって再考され、選ばれた幾つかのトピックスが議論される。

論文

Formation of a charge-exchange target for fast ions in the plasma of large-scale toroidal devices under NBI conditions

Mironov, M. I.*; Khudoleev, A. V.*; 草間 義紀

Plasma Physics Reports, 30(2), p.164 - 168, 2004/02

https://doi.org/10.1134/1.1648943
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Fluids & Plasmas)

高エネルギー荷電交換計測により、水素様不純物イオンによる水素イオンの中性化によって生成される高速原子の分布関数を決定することができる。分布関数を得るためには、プラズマ中でのターゲットイオンの成分と空間分布を知る必要がある。荷電交換標的粒子は、不純物原子核と加熱用中性粒子ビームとの相互作用で生成される。中性粒子ビームと計測装置との位置関係に基づき、ターゲット粒子の軌跡を計算する必要がある。実際のトカマク配位での不純物イオンのバランスを構築する原子の基礎過程を考慮するモデルが提案されている。JT-60Uプラズマへこのモデルを適用する。荷電交換原子束の形成機構を調べた。荷電交換束への異なったビーム入射装置の相対的な寄与を評価した。計算結果に基づき、固定した分析器を用いたイオン分布関数の局所的な測定の方法を提案する。

論文

偏極不安定核ビームの生成

大坪 隆*; 大矢 進*; 後藤 淳*; 出淵 善智*; 武藤 豪*; 長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.206 - 207, 1999/10

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Review-99-025.pdf

偏極した不安定核はそれ自身の電磁気モーメントの決定のみならず、物質中の不純物効果の研究等に有用である。本研究では、微小角度で入射した不安定核のイオンが表面との相互作用により偏極させ、核磁気共鳴法により偏極度を求める方法を試みている。TIARAオンライン同位体分離器で$$^{36}$$Ar+Mo反応で生成する$$^{124}$$Cs(半減期31秒)の偏極をこれまで行ってきたが、より大きな偏極度を得るべく今回は$$^{12}$$C+$$^{12}$$C反応で生成する$$^{21}$$Na(22秒)について試みた。得られた偏極度は(0.32$$pm$$0.23)%に止まり、$$^{124}$$Csの偏極度(0.23$$pm$$0.13)%より大きな値は得られなかった。原因は検討中である。

論文

Polarized beam of unstable nuclei via ion beam surface interaction at grazing incidence

大坪 隆*; 大矢 進*; 堀 一隆*; 木村 浩之*; 谷内田 聡*; 後藤 淳*; 出淵 崇志*; 武藤 豪*; 長 明彦; 小泉 光生; et al.

Hyperfine Interactions, 120-121(1-4), p.695 - 699, 1999/00

偏極した不安定核ビームは電磁気モーメントの観測による原子核構造研究のみならず、物質中の稀薄な不純物の効果などの研究に有用である。この目的の不安定核ビームの生成法として微小角度入射したイオンビームの表面相互作用法を研究した。TIARAのオンライン同位体分離器を用いて$$^{36}$$ArビームとMoターゲットとの反応で生成した$$^{124}$$Cs(半減期:31秒)の一価イオンを60keVに加速し、Si結晶表面と相互作用させてから、KBr結晶に注入した。$$beta$$線を検出する核磁気共鳴法により、0.22$$pm$$0.13%という偏極度を得た。安定な軽い核で得られている偏極度に比べて小さい原因として、イオンの速度が影響していると考えられる。

論文

Measurement of Q$$_{EC}$$-values of $$^{126}$$La isomers

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*

Applied Radiation and Isotopes, 49(7), p.829 - 834, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0969-8043(97)00303-5
 被引用回数：4 パーセンタイル：37.87(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

高崎研TIARAのオンライン同位体分離器を用いて中性子欠損核$$^{126}$$Laの$$beta$$線最大エネルギーを測定し、崩壊エネルギーQ$$_{EC}$$値を求めた。$$^{126}$$Laは$$^{94}$$Mo($$^{36}$$Ar,3p1n)反応で生成させ、$$beta$$-$$gamma$$同時計数測定を行った。$$beta$$線はプレナー型HPGe検出器で、$$gamma$$線は同軸型HPGe検出器で測定し、$$beta$$線スペクトルは別に測定した単色陽電子に対する応答関数を使って解析し、$$beta$$線最大エネルギーを決定した。$$beta$$$$^{+}$$崩壊に伴う$$gamma$$線を選別することにより、$$^{126}$$Laの高スピンと低スピンの異性体のQ$$_{EC}$$値として、それぞれ7700$$pm$$100keV,7910$$pm$$400keVが初めて得られた。これらから求められる質量の値を各種の質量公式による値と比較したところ、Jaeneckeらの式が最もよく実験値と一致することがわかった。

論文

Energy systematics of low-lying O$$^{+}$$ states in neutron-deficient Ba nuclei

浅井 雅人*; 関根 俊明; 長 明彦; 小泉 光生; 小島 康明*; 柴田 理尋*; 山本 洋*; 河出 清*

Physical Review C, 56(6), p.3045 - 3053, 1997/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.56.3045
 被引用回数：23 パーセンタイル：74.72(Physics, Nuclear)

$$^{124,126,128,130}$$Laの$$beta$$$$^{+}$$崩壊で見られるBa核の低スピン状態をTIARAのオンライン同位体分離器に設置した$$gamma$$-$$gamma$$角度相関測定装置で調べた。不確かであった第1励起O$$^{+}$$準位(O$$_{2+}$$)のスピンを確立するとともに、O$$_{3+}$$等より高い励起O$$^{+}$$準位を新たに見いだした。報告されていた$$^{124}$$BaのO$$_{2+}$$準位が誤りであることが確認された結果、中性子数の減少とともにO$$_{2+}$$準位は急激にエネルギーを下げ、中性子数72で最小になり、中性子数66に向けてゆっくり上昇することがわかった。一方、O$$_{3+}$$準位は中性子数の減少とともに単調に減することがわかり、O$$_{2+}$$とO$$_{3+}$$準位はより変形した核でエネルギー関係が逆転する可能性が示唆された。このような振舞いは、3軸非対称変形しやすい核にあるO$$_{2+}$$準位が軸対称変形核において2フォノン$$gamma$$振動状態に、O$$_{3+}$$準位が$$beta$$振動状態に変化していく過程と解釈される。

論文

TIARA-ISOL用レーザーイオン源の開発

小泉 光生; 長 明彦; 関根 俊明; 久保田 正志*

「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.54 - 57, 1997/00

レーザーイオン源は、元素選択性を持つため、同位体分離器と組合わせることで、特定のアイソトープを選択的に引出すことができる。原研高崎では、陽子ドリップライン近傍の崩壊核分光をS/N比良く行うため、レーザーイオン源を製作した。本イオン源の特徴は、凸レンズを用いレーザーをフォーカスして入射し、イオン源内部でレーザーを拡げ照射体積を大きくしたことである。これによりイオン化効率の増加が期待できる。オフライン実験では、安定元素Ba,La原子を共鳴イオン化し、ISOLにより質量分離した。オンライン実験では、$$^{36}$$Ar加速ビームを$$^{nat}$$Moターゲットに照射し、生成した$$^{128}$$Ba不安定核原子がレーザーにより共鳴イオン化されたことを確認した。

論文

$$^{124-130}$$BaのO$$^{+}$$準位の同定

浅井 雅人*; 小島 康明*; 長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明; 柴田 理尋*; 山本 洋*; 河出 清*

「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.97 - 100, 1997/00

基底状態の偶々核のスピン・パリティはO$$^{+}$$であることは良く知られているが、励起状態のO$$^{+}$$準位については情報が十分でない。本研究では、中性子欠損Ba核のO$$^{+}$$準位を見出すため親核であるLa核を生成させ、その$$beta$$$$^{+}$$崩壊に続く$$gamma$$線放出過程を調べた。この実験では、高崎研TIARAのサイクロトロン接続したオンライン同位体分離器を用いて、$$^{36}$$Ar+Mo反応で生成した目的核種を質量分離し、準位スピン決定のために$$gamma$$-$$gamma$$角度相関測定を行った。5台のGe検出器を用いた効率の高い測定により、$$^{124-130}$$Baについて9つのO$$^{+}$$準位を同定した。

論文

Applicability of optical model potentials for intermediate-energy nuclear data evaluations in the 1p-shell mass region

千葉 敏; 原田 正英*

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(4), p.346 - 353, 1996/04

https://doi.org/10.3327/jnst.33.346
 被引用回数：6 パーセンタイル：49.36(Nuclear Science & Technology)

1p-shell核領域における中間エネルギー核データ評価に対する二つの異なる種類の光学模型ポテンシャルの適用性の検討を行った。Walter-Gussの現象論ポテンシャルとJeukenne-lejenne-Mahoux(JLM)による微視的ポテンシャルを用いて断面積、反応断面積、弾性散乱及び非弾性散乱の角度分布を計算し実験データとの比較を行い、JLMポテンシャルがこの質量・エネルギー領域における核データ評価に有効であることが明らかとなった。さらにJLMポテンシャルのパラメータに対する全断面積の感度係数が、半古典的理論から導かれる、強度がエネルギーとともに1/vのように減衰するサイン及びコサイン法則に従うこと等が分かった。

論文

ISOL用レーザーイオン源

小泉 光生; 長 明彦; 関根 俊明

KURRI-TR-418, 0, p.20 - 24, 1996/02

レーザーイオン源は、レーザー共鳴イオン化現象を利用しており、元素選択性に優れているため、表面電離型イオン源に比べ同重体の混入率の改善が期待できる。従ってこれをISOL実験に応用することで、新核種の探索、短寿命アイソトープの核分光学的研究、レーザー核分光実験などを発展させることができる。これまでレーザーイオン源を開発するために、レーザー共鳴イオン化テスト装置を製作しレーザー共鳴イオン化のテストを行ってきた。今回、レーザーイオン源を製作しISOLに接続し、Naイオン化を行い、Na$$^{+}$$イオンの引出しに成功した。

論文

原研TIARA-ISOLを用いた研究の現状

関根 俊明; 小泉 光生; 長 明彦

KURRI-KR-3, 0, p.13 - 17, 1996/00

平成4年に高崎研TIARAにISOL(オンライン同位体分離器)を設置した。これまでに短寿命アイソトープの核分光学的研究では、新核種$$^{127}$$Pr、$$^{125}$$Prを同定するとともに、高効率$$gamma$$-$$gamma$$角度相関測定装置を利用して新しいエネルギー準位を見出して来た。RIのイオン注入による核物性的研究では、$$^{133}$$Xeを種々の金属試料に注入して$$^{133}$$Csメスバウア遷移における核有効半径を決定する研究が進展している。また、ISOLにおいて重要なイオン源に関しては、共鳴イオン化を利用するレーザーイオン源の開発を進めている。

論文

原研高崎研AVFサイクロトロン施設におけるISOL計画

関根 俊明; 初川 雄一; 市川 進一

KURRI-TR-348, p.42 - 44, 1991/04

高崎研究所における放射線高度利用計画で建設されつつあるAVFサイクロトロン施設には、オンライン同位体分離器(ISOL)の設置が進められている。サイクロトロンによる高エネルギー軽・重イオンビームとISOLとの組合わせによって広範囲のラジオアイソトープについて研究が可能となり、1)高純度ラジオアイソトープの製造研究、2)不安定核の研究、3)RIインプランテーションによる固体の研究、が計画されている。これらと施設計画について紹介する。

口頭

Current status for the search of time-reversal symmetry violation using compound nuclear reactions

遠藤 駿典; 木村 敦; 清水 裕彦*; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 酒井 健二; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 飯沼 昌隆*; 河村 しほり*; et al.

no journal, , 

The large enhancement of parity-violation of the weak interaction was found in nuclear reactions for several nuclei. The enhancement is explained as the mixing of parity-unfavored partial amplitudes in the entrance channel of the compound sates, s-p mixing. It is proposed that the time-reversal symmetry violation is also enhanced in compound nuclei by the same mechanism. We are preparing the time-reversal violation search based on this new approach. The time-reversal violation can be obtained by measuring the neutron spin behavior in compound nuclei using polarized neutron beam and polarized nuclear target. In parallel with the development of these instruments, we conduct precise measurements of compound nuclear reactions in J-PARC MLF. The enhancement factor of time-reversal violation can be estimated by measuring the angular correlation terms of (n,$$gamma$$) reactions according to the s-p mixing theory. We have measured the several correlation terms for several nuclei, such as $$^{139}$$La, $$^{117}$$Sn, and $$^{131}$$Xe, which are candidates of the target nuclei in the time-reversal violation search. Furthermore, we have already started the experiments with the polarized neutron beam and the polarized target. In this presentation, we will introduce the current status of the preparation for the search of time-reversal violation.

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