ベ-タ線検出法による超流動ヘリウム中の不純物イオンと核モ-メントの研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460019
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 高橋 憲明 大阪大学, 教養部・物理, 教授 (10028152)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬場 宏 大阪大学, 理学部・化学, 教授 (60156536) ; 板橋 隆久 大阪大学, 核物理研究センター, 講師 (20112071) ; 宮武 宇也 大阪大学, 教養部・物理, 助手 (50190799) ; 藤田 佳孝 大阪大学, 教養部・物理, 助手 (60093457) ; 下田 正 大阪大学, 教養部・物理, 助教授 (70135656)
• Keywords: 超流動ヘリウム / 不純物イオン / 氷球粒子 / マイクロクラスタ- / ベ-タ放射性核 / 不安定核ビ-ム / ベ-タ線検出法 / アルファ線検出法

Research Abstract

超流動ヘリウム中に導入された不純物イオンの性質と振舞いを研究している。そのような不純物イオンのまわりには、イオンの電荷が惹き起こす誘電分極によって50ー100個のヘリウム原子が凝縮し、マイクロクラスタ-が生成される。これを氷球粒子と呼んでいる。その内部の圧力はOKにおける融解圧を超えていて、氷球粒子は固体であると考えられている。
本研究では不純物イオンとして、重イオン核反応で生じる短寿命ベ-タ放射性核のイオンを用い、不安定核の放出するベ-タ線を検出することによって氷球粒子の新しい検出法を確立した。現在までに得られた結果として、ベ-タ線を検出することによって氷球粒子を時間的空間的に追跡する方法が確立できた。さらに、不安定核^8Li(半減期830ミリ秒)を用いることによって^8Li→β+^8Be→β+2αにおけるα線の検出による氷球粒子の検出が完成しつつある。これに関して氷球粒子の寿命に関する実験研究を行い、氷球粒子が1秒近く生き残るという面白い結果を得た。これは寿命が1秒に近い不安定核の偏極や電磁気モ-メントを研究する上で極めて重要な知見であると考えている。
初期の大きな目標であった氷球粒子内における核偏極の凍結の確立については、ほぼ確かめられつつあるものの、不安定核ビ-ムの強度が今一つ不足というところから十分なβ線計測の統計が得られず、今少し時間が必要である。しかし、中エネルギ-重イオン核反応において生成される不安定核に有意の核偏極を検出することができた。これは将来偏極核をもつ氷球粒子の実験に明るい展望を与えている。
一連の実験には大阪大学核物理研究センタ-のサイクロトロンと理化学研究所のリングサイクロトロンを利用した。

Research Products

• [Publications] N.Takahashi,T.Shimoda,Y.Fujita,H.Miyatake and T.Itahashi: "Charge Carriers in Liquid Helium Produced by Nuclear Beam" Radioactive Nuclear Beams.
• [Publications] K.Ashahi,M.Ishihara,.....,T.Shimada,H.Miyatake and N.Takahashi: "New Aspect of Intermediate Energy Heavy Ion Reactions-Large Spin Polarization of Fragments" Phys.Rev.Lett.