Mechanism of Two-proton Radioactivity - Direct Mass Measurements of Two-proton Emitters
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20H01910
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
道正 新一郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80392140)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
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| Keywords | 実験核物理 / 不安定核 / 二陽子放出 / 核質量測定 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、二陽子放出現象の機構解明を目指している。二陽子放出現象は、α、β、γ壊変に続き、2002年に発見された新たな壊変様式である。この現象は非束縛二陽子系のトンネル効果を伴うため、その理解には弱く束縛した二陽子の相関を評価することが不可欠である。原子核質量は核子相関の結合エネルギーを反映するので、二陽子放出核45Fe, 48Niを含めた、まだ質量が測定されていない陽子過剰原子核の質量測定を系統的に行い、その結果から原子核内の二陽子相関の性質を明らかにすることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、2002年に発見された新たな核壊変様式である二陽子放出現象の機構解明を目指している。この現象は非束縛二陽子のトンネル効果を伴うため、弱く束縛した二陽子の相関を評価することが不可欠で、その理解には二陽子放出核45Fe, 48Ni等の質量が決定的である。核質量は不安定核ビームラインの飛行時間法を用いて行ない、ビームラインを飛行する粒子の飛行時間と磁気剛性の個別測定が必須な技術となっている。
本研究期間では、本実験的研究で開発した検出器群を完成し、加速器実験の準備、実験データ取得を実施した。本研究で実施する実験向けて、以下の３点を準備した。(1)ビームラインの始点と終点に設置される飛行時間測定用検出器の最適化を行った。高速応答を特徴とするCVDダイヤモンド検出器に加え、高速応答プラスチック検出器をビームラインの終点に設置し、冗長性を持たせた。これにより、時間分解能が向上するとともに、原子番号の識別能力が向上する。(2)ビームライン中間点にストリップ読み出し型平行平板アバランシェ検出器（SR-PPAC）を磁気剛性測定用検出器として設置した。ストリップの個別読み出しによりビーム強度耐性と位置精度向上を図った。(3)アイソマー同定のための最終焦点面検出器群を製作した。質量測定検出器群を通過した稀少短寿命原子核をMPPC読み出しプラスチックシンチレータストッパーに停止させ、二陽子崩壊に起因する陽子放出、またはβ崩壊起因の陽電子放出の測定を試みた。また、アイソマー及びβ崩壊起因の遅延ガンマ線測定のために２台のゲルマニウム検出器もあわせて設置した。
上記の検出器群をもちいて加速器実験を実施、当初予定した陽子ドリップライン近傍の鉄を中心とする原子核領域のデータを得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
検出器の基礎試験から、本計画実験の検出器構成が完成し、加速器ビームラインへの設置、実験でのデータ測定を実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究施設の事情により当初計画から半年ほど遅れて計画実験を実施した。今後は、二陽子放出核の崩壊メカニズム解明に繋がる物理成果にむけて、取得したデータの解析を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
