α-γ精密核分光実験による重・超アクチノイド核の核構造研究

• Project/Area Number: 14740177
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 素粒子・核・宇宙線
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 浅井 雅人 特殊法人日本原子力研究所, 先端基礎研究センター, 研究員 (20343931)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2002: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: ノーベリウム257 / フェルミウム253 / 内部転換電子 / アルファ崩壊 / ガンマ線 / スピン / パリティ / 内部転換電子測定

Research Abstract

ノーベリウム257のアルファ崩壊に伴って放出されるガンマ線及び内部転換電子を初めて観測した。ノーベリウム257は日本原子力研究所タンデム加速器を用いて合成し、本補助金で製作した回転円盤型ガスジェット捕集装置を用いてアルファ線とガンマ線を同時計数測定した。内部転換電子の測定では、ノーベリウム257をオンライン同位体分離装置を用いてイオン化・質量分離したのち、アルファ線と電子線を4台のシリコン検出器で測定した。娘核フェルミウム253の励起準位のエネルギーを初めて実験的に明らかにし、これまで基底状態と思われていた準位が励起準位であることを明らかにした。また内部転換係数から遷移の多重極度を決定し、励起準位のスピン・パリティを決定した。同時にアルファ遷移の抑止係数より親核ノーベリウム257の基底状態のスピン・パリティを決定した。この結果からノーベリウム257の基底状態のニールソン軌道への中性子配位が3/2[622]であることが判り、中性子数が同じフェルミウム255やカリホルニウム253とは異なる配位を取ることが明らかになった。
ノーベリウム257の親核に当たるラザホージウム261についてもガンマ線測定を行ったが、現時点では統計量が足りずガンマ線を観測できていない。しかし今後更に統計量を増やすことで観測できると思われる。なお本研究で対象としたノーベリウム257は準位のスピン・パリティが実験的に決定された最も重い原子核であり、本研究の成果は超重元素領域の核構造議論に確かな実験的基盤と制約を与えるものである。