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超新星爆発起源の宇宙物理シナリオに対する原子核実験からの定量化と発展

Research Project

Project/Area Number 11J07528
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

太田 周也  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門先端基礎研究センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords天体核物理 / α粒子移行反応 / s-過程 / r-過程 / 中性子直接捕獲反応 / 核子移行反応 / 重イオン核反応
Research Abstract

Weak s-過程による元素合成で重要な役割を果たす、^<22>Ne(α, n)^<25>Mg、^<22>Ne(α, γ)^<26>Mg反応の共鳴を調べる実験を、原子力機構のタンデム加速器で行った。本研究では、星の中での重要な共鳴反応である、^<22>Ne+α反応で生成されると考えられる^<26Mg>の励起エネルギーE_x~11.3MeV付近の共鳴エネルギーを高精度に求める事を目指した。110MeVの^<22>Neビームを^6Li標的に照射、α粒子移行反応により^<26>Mg励起状態を生成する逆運動学的手法を採用した。本年度は、実験用チェンバーの開発を完了させ、3日間のビーム照射を行った。実験の結果、dとMgの同時検出に成功し、製作したチェンバーで計画通り実験を行えることを確認し、昨年度の試験測定の結果同様に、逆運動学による本手法で本実験が成立することを証明することができた。取得した^<26>Mg共鳴スペクトルを、期待されるスペクトルと比較した結果、予想を超えるエネルギー範囲のdが測定されたこと(予想では8-10MeV, 本実験では7-10MeV)、期待された収量の45~60%しか得られていないことなどが確認された。この為、本実験手法にはまだ幾つかの改良が必要な点があり、元素合成の理解に必要な共鳴のE_x決定や、Γ_γ/Γ_nなどの決定には不十分な点を残していることがわかった。現在、エネルギー分解能を改善し、より詳細な解析結果の検討を目指している。
r過程で重要となる中性子過剰核の直接中性子捕獲反応の研究を目指し、分光学的因子決定に重要な役割を果たす理論モデル(ADWA等)の改良を行うべく、^<95>Mo (d, pγ)^<96>Mo反応による陽子角度分布の測定を行った。^<96>Moの核構造は、(n, γ)反応などを用いてよく知られており、各準位のスピンやE_xなどは高い精度で測定されている。この為、本実験で得る(d, p)反応による陽子の角度分布を再現できる、理論モデルを構築することが、研究目標である。各準位における陽子の微分散乱断面積の測定に成功し、DWBAによる計算と比較した結果、測定されているスピンと一致する結果が得られ、理論研究者との議論を進めている。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Depth Dependency of Neutron Density Produced by Cosmic Rays in the Lunar Subsurface2014

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Journal Title

      Advances in Space Research

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of neutron capture cross section of Li-7 at J-PARC / MLF / ANNRI2014

    • Author(s)
      H. Makii, M. Segawa, S. Ota, et al.
    • Journal Title

      Proceedings of OMEG 12

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The ^6Li(^<22>Ne, ^<26>Mg) d α-transfer experiment for the study of low-energy resonances in ^<22>Ne(α, γ)^<26>Mg2014

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Journal Title

      EPJ Web of Conference

      Volume: 66

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Projectile fragment emission angles in fragmentation reactions of light heavy ions in the energy region <200 MeV/nucleon : Experimental study2013

    • Author(s)
      L. Sihver, M. Giacomelli, S. Ota, et al.
    • Journal Title

      Radiation Measurements

      Volume: 48 Pages: 73-81

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2012.08.006

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on low energy resonances in ^<22>Ne (a, Y) ^<26>Mg using the ^<22>Ne+^6Li a-transfer reaction2013

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: (in print)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Depth Dependency of Neutron Density Produced by Galactic Cosmic Rays in the Lunar Subsurface2013

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Journal Title

      Advances in Space Research

      Volume: (in revision)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of charge resolution for high Z/β particles in CR-39 nuclear track detectors by means of two-step etching technique2012

    • Author(s)
      S.Kodaira, et al.(第6著者)
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Method B

      Volume: 274 Pages: 36-41

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2011.11.040

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection threshold control of CR-39 plastic nuclear track detectors for the selective measurement of high LET secondary charged particles2011

    • Author(s)
      S.Kodaira, et al.(第6著者)
    • Journal Title

      Radiation Measurements

      Volume: 46 Issue: 12 Pages: 1782-1785

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2011.08.015

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of charge resolution for trans-iron nuclei (Z〓30) in CR-39 plastic nuclear track detectors using trajectory tracing technique2011

    • Author(s)
      S.Ota, et al
    • Journal Title

      Astrophysics and Space Science Transactions

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 495-500

    • DOI

      10.5194/astra-7-495-2011

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge resolution of CR-39 plastic nuclear track detectors for intermediate energy heavy ions2011

    • Author(s)
      S.Ota, et al
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Method B

      Volume: 269 Pages: 1382-1388

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neutron Production in lunar subsurface from alpha particles in galactic cosmic rays2011

    • Author(s)
      S.Ota, et al
    • Journal Title

      Earth Planets Space

      Volume: 63 Issue: 1 Pages: 25-35

    • DOI

      10.5047/eps.2010.01.006

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The ^6Li(^<22>Ne, ^<26>Mg) d α-transfer experiment for the study of low-e nergy resonances in ^<22>Ne(α, γ)^<26>Mg2013

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Organizer
      International Conference on Nuclear Physics 2013
    • Place of Presentation
      フィレンツェ(イタリア)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement of the low-lying excitations in ^<96>Mo by the ^<95>Mo (d, p) reaction2013

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Organizer
      DNP meeting 2013
    • Place of Presentation
      ニューポートニュース(米国)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Depth Dependency of Neutron Density Produced by Galactic Cosmic Rays in the Lunar Subsurface2012

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Organizer
      39th COSPAR Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      バンガロール(インド)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on low energy resonances in ^<22>Ne (a, Y)^<26>Mg using the ^<22>Ne+^6Li a-transfer reaction2012

    • Author(s)
      S. Ota, et al.
    • Organizer
      XII International Symposium on Nuclei In Cosmos
    • Place of Presentation
      ケアンズ(オーストラリア)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Precise measurements of projectile charge-changing cross sections for intermediate energy heavy ions using CR-39 plastic nuclear track detectors2011

    • Author(s)
      S.Ota, et al
    • Organizer
      11th Origin of Matter and Evolution of Galaxies
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      2011-11-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] CR-39飛跡検出器を用いた中間エネルギー重イオンの入射核電荷交換断面積の精密測定2011

    • Author(s)
      太田周也, 他
    • Organizer
      RCNPでの核データ戦略研究検討会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2011-06-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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