ビッグバン元素合成におけるリチウム合成機構の解明

• Project/Area Number: 24540298
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 小松原 哲郎 筑波大学, 数理物質系, 講師 (10195852)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2012: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: ビッグバン / 宇宙元素合成 / リチウム６ / リチウム７ / ガンマ線分光 / 核反応断面積 / 国際研究者交流 / 中国：韓国 / 核構造 / ヘリウム３

Research Abstract

ビッグバン宇宙元素合成において、リチウム同位体（6Li と　7Li）の量は理論計算値と観測値の間に不一致があり、現在、大きな問題の一つとして挙げられている。この理論計算では、既存の核データに基づいた反応断面積を基礎として数値を算出しているが、この核データの精度が不十分であり、より詳しい実験が必要である。この観点から、我々は、6Li(p,γ)7Be反応のradiative capture 過程の断面積を再測定した。実験は、筑波大学研究基盤総合センター応用加速器部門において実施し、筑波大学、日本原子力研究開発機構、東京大学CNS、理化学研究所、中国IMP、韓国Hoseo大学の機関の共同研究として行った。ターミナル電圧百万ボルトのタンデトロン加速器を用いて陽子ビームを、エネルギー 0.25 MeV から 2.08 MeVの間で変化させて加速し、6Li 濃縮同位体ターゲットに照射した。核反応で発生した高エネルギーガンマ線を０度に設置した高検出効率高分解能のゲルマニウム半導体検出器（相対検出効率１４０％）で測定した。これまでの暫定的な解析結果から、我々の結果は、ほぼ過去データを再現する事が判った。しかし、より低いエネルギーにおいて、共鳴ピークに類似した変化が得られ、これまで報告の無かった新たな知見が得られた。

Research Products

• [Presentation] Study for Big Bang Nucleosynthesis Concerning Lithium Isotopes (2013)
  • Author(s): Tetsuro Komatsubara
  • Organizer: APPC12, The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS
  • Place of Presentation: Makuhari Messe, Chiba, Japan
• [Presentation] Study of nucleosynthesis by means of 45Sc+p reaction (2013)
  • Author(s): Takahiro Onishi
  • Organizer: APPC12, The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS
  • Place of Presentation: Makuhari Messe, Chiba, Japan
• [Presentation] 1MV タンデトロンによる宇宙核物理 (2013)
  • Author(s): 小松原 哲郎
  • Organizer: イオンビームおよび放射性同位元素を利用した 共用促進事業とサイエンスのリエゾン
  • Place of Presentation: 筑波大学
• [Presentation] Gamma-ray spectroscopy on 26Si -- By pass sequence for 26Al production -- (2012)
  • Author(s): T. Komatsubara
  • Organizer: Castiglion Fiorentino workshop, New Frontiers in Nuclear Astrophysics
  • Place of Presentation: Castiglion Fiorentino, Italy
• [Presentation] Study of level structure on 26Si for the astrophysical interest in 26Al production (2012)
  • Author(s): T. Komatsubara
  • Organizer: The XII International Symposium on Nuclei in the Cosmos
  • Place of Presentation: Cairns, Australia
• [Presentation] Recent research activities of nuclear astrophysics in University of Tsukuba (2012)
  • Author(s): T. Komatsubara
  • Organizer: The XII International Symposium on Nuclei in the Cosmos
  • Place of Presentation: Cairns, Australia
• [Presentation] The study of nucleosynthesis by means of scandium45+p reaction (2012)
  • Author(s): T. Onishi
  • Organizer: The XII International Symposium on Nuclei in the Cosmos
  • Place of Presentation: Cairns, Australia
• [Presentation] 7Li(3He,p)9Be 反応におけるastrophysical S-factor の測定 (2012)
  • Author(s): 湯浅暁玲
  • Organizer: 日本物理学会 ２０１２年秋季大会
  • Place of Presentation: 京都産業大学
• [Presentation] スカンジウム４５＋陽子反応による宇宙元素合成の研究 (2012)
  • Author(s): 大西貴博
  • Organizer: 日本物理学会 ２０１２年秋季大会
  • Place of Presentation: 京都産業大学
• [Presentation] Origin of 26Al (2012)
  • Author(s): T. Komatsubara
  • Organizer: Element Genesis and Cosmic Chemical Evolution, NAO RIKEN workshop
  • Place of Presentation: RIKEN, Japan