| Project/Area Number |
19H00685
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
Masuda Takahiko 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任准教授 (90733543)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北尾 真司 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (00314295)
山口 敦史 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (70724805)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥45,110,000 (Direct Cost: ¥34,700,000、Indirect Cost: ¥10,410,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000)
Fiscal Year 2020: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2019: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
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| Keywords | トリウム229 / 核共鳴散乱 / 核異性体 / 原子核時計 / 能動的核異性体生成 / レーザー励起 |
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| Outline of Research at the Start |
トリウムの同位体の一つトリウム229は、原子核としては異常に低い10eV以下の核異性体準位を有している。レーザーで制御可能な唯一の原子核として、基礎物理から高精度周波数標準といった具体的応用まで、様々な波及効果が期待されている 。しかし、長年の研究にもかかわらずいまだレーザー励起の成功例はない。本研究では独自に確立した能動的核異性体生成法を駆使し、トリウム229原子核を人工的に核異性体準位に遷移させることで、核異性体準位のレーザー励起・分光を実現する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The first excited level of thorium 229 (isomer state) is a special nuclear level with a low excitation energy of about 8 eV and a lifetime expected to exceed 1000 seconds. In this study, we have succeeded in obtaining an indication of vacuum ultraviolet (VUV) emission from the isomer state of Thorium-229 nucleus by using the active pumping of the isomer state, in which the isomer state is artificially excited from the ground state of Thorium-229 nucleus to the isomer state.
We have developed a precise monitor of X-ray beam energy, which is important for active nuclear isomer production, and a high-efficiency dichroic mirror for the observation of vacuum ultraviolet luminescence.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
トリウム229の第一励起準位（アイソマー準位）は超精密周波数標準「原子核時計」の候補として注目されている原子核である。そのためにはアイソマー順位へレーザー励起する必要があるが、そのためにはアイソマー準位のエネルギーや寿命の決定が必須となる。
本研究ではそのエネルギーや寿命の決定のため、能動的核異性体生成法を用いてアイソマー準位を人工的に用意し、その脱励起を観測する実験を進めた。期間終盤に脱励起に伴う発光の兆候を捉えることに成功しており、今後、発光を詳細を研究する手がかりを掴むことができた。
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