• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of a new active target to investigate the nucleosynthesis in the universe

Research Project

Project/Area Number 20K22351
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0203:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Furuno Tatsuya  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (30876363)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords元素合成 / トリプルアルファ反応 / アクティブ標的 / タイムプロジェクションチェンバー / フレキシブル基板
Outline of Research at the Start

超新星爆発などの宇宙での高密度環境下では、12C原子核励起状態とその周辺の中性子との非弾性散乱によって、12Cの合成速度が大きく増加することが近年指摘されている。修正された12Cの合成速度を決定するためには、12Cと中性子の非弾性散乱断面積を測定する必要がある。
我々は上記の非弾性散乱断面積の測定を実施するための大型アクティブ標的の開発を計画している。
本研究では、大型アクティブ標的のプロトタイプを製作し、その性能評価を行う。

Outline of Final Research Achievements

This project aims to upgrade the existing radiation detector in order to conduct experiments to determine the synthesis rate of the carbon nucleus in the high-density environment of the universe. In this study, a prototype of a new radiation detector using flexible substrate technology was developed. The performance of the prototype device was evaluated using an alpha source. While the signal due to the alpha source was successfully measured, signal cross-talk was observed. We plan to make improvements to overcome the signal cross-talk in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発したTPC検出器を用いることで、宇宙における炭素原子核の合成過程トリプルアルファ反応の反応速を決定することができる。炭素原子核は宇宙における様々な元素合成過程の材料となるので、重元素合成量を決定する上で本研究は極めて重要である。
また、TPC検出器は放射線の飛跡を捉えることができる装置であるため、原子核反応を測定する基礎研究だけでなく、様々な社会応用が期待される。例えば、我々のTPC検出器とシンチレータを組み合わせてコンプトンカメラとして使用することで、ガンマ線のイメージングを行うことができる。ガンマ線のイメージングは環境放射線の計測や放射線による癌治療において近年注目されている。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Measurement of 12C(n,n’) reaction cross section to determine triple-alpha reaction rate in high-density environments2022

    • Author(s)
      Furuno Tatsuya、Doi Takanobu、Himi Kanako、Kawabata Takahiro、Adachi Satoshi、Akimune Hidetoshi、Enyo Shiyo、Fujikawa Yuki、Hijikata Yuto、Inaba Kento、Itoh Masatoshi、Kubono Shigeru、Matsuda Yohei、Murata Isao、Murata Motoki、Okamoto Shintaro、Sakanashi Kosuke、Tamaki Shingo
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: 260 Pages: 11010-11010

    • DOI

      10.1051/epjconf/202226011010

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] First experimental determination of the radiative-decay probability of the 3-1 state in 12C for estimating the triple alpha reaction rate in high temperature environments2021

    • Author(s)
      M. Tsumura,S. Kubono, et al.
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 817 Pages: 136283-136283

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2021.136283

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Candidates for the 5α condensed state in 20Ne2021

    • Author(s)
      Adachi S.、Fujikawa Y.、Kawabata T.、Akimune H.、Doi T.、Furuno T.、Harada T.、Inaba K.、Ishida S.、Itoh M.、Iwamoto C.、Kobayashi N.、Maeda Y.、Matsuda Y.、Murata M.、Okamoto S.、Sakaue A.、Sekiya R.、Tamii A.、Tsumura M.
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 819 Pages: 136411-136411

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2021.136411

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Response of the GAGG(Ce) scintillator to charged particles compared with the CsI(Tl) scintillator2021

    • Author(s)
      Furuno T.、Koshikawa A.、Kawabata T.、Itoh M.、Kurosawa S.、Morimoto T.、Murata M.、Sakanashi K.、Tsumura M.、Yamaji A.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 16 Issue: 10 Pages: P10012-P10012

    • DOI

      10.1088/1748-0221/16/10/p10012

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] MAIKo active target for RI beam experiments and measurement of alpha inelastic scattering of 10C2022

    • Author(s)
      古野達也
    • Organizer
      KPS 70th Anniversary and 2022 Fall Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Measurement of neutron quadrupole matrix element in 10C using the MAIKo active target2022

    • Author(s)
      T. Furuno
    • Organizer
      JSPS/NRF/NSFC A3 Foresight Program Nuclear Physics in the 21st Century Joint Annual Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GAGGシンチレータの波形解析による粒子識別2022

    • Author(s)
      古野達也・坂梨公亮
    • Organizer
      GAGGワークショップ 0
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Measurement of 12C(n,n’) reaction cross section to determine triple-alpha reaction rate in high-density environment2021

    • Author(s)
      T. Furuno
    • Organizer
      16th International Symposium on Nuclei in the Cosmos
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GAGG:Ceシンチレータの荷電粒子に対する応答とRCNPでの活用2021

    • Author(s)
      古野達也
    • Organizer
      おのころプロジェクトキックオフミーティング
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Measurement of inelastic scatterings of unstable nuclei with MAIKo active target2021

    • Author(s)
      古野達也
    • Organizer
      RCNPでの次期計画検討会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 10Cアルファ非弾性散乱の測定2021

    • Author(s)
      古野達也
    • Organizer
      RCNP研究会「原子核における多様な共鳴現象とそれを探る反応機構」
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] MAIKoアクティブ標的を用いた12Cと中性子の非弾性散乱測定2020

    • Author(s)
      古野達也
    • Organizer
      MPGD&Active媒質TPC2020研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-09-29   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi