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超低バックグラウンドゲルマニウム検出器を用いたタンタル180mの半減期測定

Publicly Offered Research

Project AreaRevealing the history of the universe with underground particle and nuclear research
Project/Area Number 15H01036
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

梅原 さおり  大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (10379282)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsタンタル180m / 低バックグラウンド / 長寿命核 / ゲルマニウム検出器 / 半減期 / 原子核実験 / 半減期測定
Outline of Annual Research Achievements

タンタル180mは、天然に存在する唯一の核異性体である。特にこのタンタル180m は、励起状態が基底状態よりもはるかに安定であり、励起状態の半減期がもっとも長い原子核である。核異性体は、励起エネルギーや半減期から、核構造情報を得ることができるため、原子核物理の分野で関心を持たれる原子核である。しかし、現在、タンタル180mの半減期は得られておらず、半減期の下限値のみが与えられている。本研究では、このタンタル180mの半減期を、ゲルマニウム半導体検出器を用いて測定する。
タンタル180mの半減期は、1e+16年以上と非常に長いため、高感度測定には低バックグラウンド化が必要である。そのために、本研究では、1)ゲルマニウム検出器の波形解析(信号波形情報を用いた事象位置の解析的特定による低バックグラウンド化)、を進めた。また、遮蔽体を増築し、より低バックグラウンドとなった環境で、2)タンタル180mの半減期測定、を行った。それぞれについて、下記に述べる。
ゲルマニウム検出器の信号波形解析:波形解析によって、ゲルマニウム検出器表面における事象のみを弁別した。これによって、タンタル180mから放出される93keV、104keVγ線のエネルギー領域において、バックグラウンド量を1/3に低減することに成功した。
タンタル180mの半減期測定:半減期の測定として、タンタル資料を用いた長時間の低バックグラウンド測定を行った。得られたデータに対して、ノイズ除去、波形解析によるバックグラウンド事象の低減を行った。結果として、タンタル180mの半減期の下限値として、9×1e+16年を得た。この結果は、他グループによって得られているタンタル180mの最高感度の半減期下限値を更新することに成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 2015

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Presentation] Study of 180mTa Decay by Ultra-low Background HPGe Detector2017

    • Author(s)
      Wei Min Chan
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪府豊中市
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 超低バックグラウンドゲルマニウム検出器を用いたタンタル180mの半減期測定2017

    • Author(s)
      Wei Min Chan
    • Organizer
      極低放射能技術研究会(LBGT2017)
    • Place of Presentation
      岐阜県飛騨市
    • Year and Date
      2017-02-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of Ta-180m Decay by Ultra-low Background HPGe Detector2016

    • Author(s)
      Wei Min Chan
    • Organizer
      International Workshop on "Double Beta Decay and Underground Science"
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-11-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of Ta-180m Isomer Decay by Ultra-low Background HPGe Detector2016

    • Author(s)
      Wei Min Chan
    • Organizer
      Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-05-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pulse Shape Discrimination for Background Reduction in Underground HPGe Detector2016

    • Author(s)
      W. M. Chan
    • Organizer
      物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 超低バックグラウンドゲルマニウム検出器を用いたタンタル180mの半減期測定2016

    • Author(s)
      梅原さおり
    • Organizer
      「極低放射能技術」研究会
    • Place of Presentation
      徳島県徳島市徳島大学
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Search for Neutrino-less Double Beta Decay of 48Ca by CANDLES & Isomer Decay of 180mTa by HPGe Detector2016

    • Author(s)
      W. M. Chan
    • Organizer
      8th HOPE Meeting
    • Place of Presentation
      茨城県筑波市つくば国際会議場
    • Year and Date
      2016-03-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超低バックグラウンドゲルマニウム検出器を用いたタンタル180mの半減期測定2015

    • Author(s)
      梅原さおり
    • Organizer
      新学術研究「地下素核研究」2015年領域研究会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市神戸大学
    • Year and Date
      2015-05-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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