新星・超新星における元素合成過程にかかわる軽い不安定核の天体核反応率測定

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15204025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 本林 透 独立行政法人理化学研究所, 重イオン核物理研究室, 主任研究員 (20116114)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青井 考 独立行政法人理化学研究所, 重イオン核物理研究室, 研究員 (00311647) ; 岸田 隆 独立行政法人理化学研究所, 重イオン核物理研究室, 先任研究員 (20204852) ; 市原 卓 独立行政法人理化学研究所, 重イオン核物理研究室, 副主任研究員 (60176302) ; 竹内 聡 独立行政法人理化学研究所, 重イオン核物理研究室, 研究員 (30360580) ; 柳澤 善行 独立行政法人理化学研究所, 重イオン核物理研究室, 研究員 (70360659)
• Keywords: クーロン分解反応 / rp過程 / 不安定核ビーム / 2陽子捕獲反応 / ストリップ型シリコン検出器 / 結晶チャネリング / 放射捕獲反応 / CNOサイクル

Research Abstract

理化学研究所加速器研究施設において、高速短寿命核ビームを用いた以下の実験き行うとともに、測定装置開発を行った。
1.rp過程陽子捕獲反応のクーロン分解法による測定
不安定核ビーム^<23>Al,^<27>Pを鉛標的に入射し、クーロン分解反応の測定を行った。天体核燃焼に寄与する共鳴状態を確認することにし、その生成断面積の理論解析より、^<22>Mg(p,γ)^<23>Al,^<26>Si(p,γ)^<27>P両反応の共鳴断面積を導くことに初めて成功した。
2.クーロン分解法のテスト
クーロン分解法の信頼度を実験的に確かめるため、既に放射捕獲断面積が正確に知られている^<16>O(p,γ)^<17>F反応に対応する^<17>F核のクーロン分解の実験を行い、現在解析中である。
3.クーロン分解法による2陽子捕獲反応の実験
高温・高密度のrP過程に寄与すると考えられる陽子ドリップライン付近の原子核の2陽子吸収過程を調べるため、2つの陽子を放出するクーロン分解反応の実験を行う予定である。そのテストとして、^<20>Mgの鉛標的による2陽子放出分解の実験を行った。
4.^<15>O核のクーロン励起
CNOサイクルの反応^<14>N(p,γ)^<15>Oの低エネルギー断面積には、しきい値以下の双極子状態の電磁強度が影響する。これを^<15>Oビームによるクーロン励起法により調べ、この状態の寄与が予想より小さいことを見出した。
5.ストリップ型シリコン検出器による粒子測定系の建設
正確な角度情報と高い粒子識別能力を持つシリコン検出器によるカウンターテレスコープを建設し、クーロン分解反応の実験に用いた。さらに、結晶チャネリング効果によって方向によるエネルギー損失のゆらぎを防ぎ、高い粒子識別能を持たせるため、結晶軸を傾けた検出器を設計し、その性能測定を開始した。

Research Products

• [Publications] T.Gomi, T.Motobayashi et al.: "Study of the ^<22>Mg(p,γ)^<23> Al Reaction with the Coulomb-Dissociation Method"Nuclear Physics A. 718. 508-509 (2003)
• [Publications] K.Yamada, T.Motobayashi et al.: "E1 strength of the subthreshold 3/2^+ stat in ^<15>O studied by Coulomb excitation"Physics Letters B. 579. 265-270 (2004)