2003 Fiscal Year Annual Research Report
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15540274
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤田 佳孝 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60093457)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畑中 吉次 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (50144530)
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| Keywords | 超新星爆発 / ガモフテラー遷移 / 荷電交換反応 / 高分解能 / fp-shell核 |
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| Research Abstract |
質量が太陽の10倍を越える星は、超新星爆発を起こし寿命を終える。鉄より重い(質量数の大きな)ウランまでの元素の起源は、この超新星爆発に求められている。地球の半分程度の大きさに成長した鉄等のコアーが、1秒程度で10km程の中性子星に変わる。コアーの急激な収縮で一気に重力エネルギーが大量に放出され、星の大爆発となる。
このとき、数10億度に達する恒星内部では、地上とは異なり、ベーター崩壊がエネルギー的に低い状態から高い状態に進行し得る(遷移できる)。そこで最も重要な役割を果たすのが、ガモフテラー遷移である。コアーが崩壊を始めると、鉄のようなエネルギー的に低い原子核からマンガン、クローム、チタン、そしてカルシュームというように、元素合成と逆向きに原子番号の低い方向にガモフテラー遷移による反応が進む。これらは、原子核を励起する方向に進むため、地上で自然に起こるベーター崩壊からは研究できない。
我々は、阪大RCNPで(3He,t)荷電交換反応において従来よりほぼ1桁高い分解能を得ることに成功した。この世界最高分解能を活用し、上記超新星爆発の発端となるコアー崩壊に関わるfpシェル核に対し、個別のガモフテラー遷移を実験的に調べている。2003年10月の予備実験に続き、12月にRCNP実験計画審査委員会により認められた約一週間のビームタイムを使い、fPシェル核、チタン46、クローム50、鉄54、ニッケル62,64についてガモフテラー遷移を調べる為の実験を、(3He,t)反応を用いて行った。分解能は世界最高の30keVが得られ、そこで得られたデータを解析する事により、今まで不可能であった個別状態に対するガモフテラー遷移強度が導出できるど意気込んでいる。
今後測定をより広い領域の原子核について行う。その結果は、理論研究に対しても強い制限条件を与えることが予想される。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] R.G.T.Zegers, Y.Fujita et al.: "Excitation and Decay of the Isovector Giant Monopole Resonances via the ^<208>Pb(^3He,tp) Reaction at 410 MeV"Physical Review Letters. 90. 202501-1-202501-4 (2003)
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[Publications] Y.Fujita, K.Hatanaka et al.: "Analogous Gamow-Teller and M1 transitions in ^<26>Mg, ^<26>Al, and ^<26>Si"Physical Review C. 67. 064312-1-064312-12 (2003)
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[Publications] Y.Shimbara, Y.Fujita et al.: "Suppression of Gamow-Teller and M1 transitions in deformed Mirror-Nuclei ^<25>Mg and ^<25>Al"European Physical Journal A. 19. 25-31 (2004)
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[Publications] Y.Fujita, I.Hamamoto et al.: "Evidence for the Existence of the [202]3/2 Deformed Band in Mirror Nuclei ^<25>Mg and ^<25>Al"Physical Review Letters. 92. 062502-1-062502-4 (2004)
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[Publications] Y.Shimbara, Y.Fujita et al.: "Versatile Production Method of Thin Targets Supported by PVA"Nuclear Instruments and Methods in Physics Res.A. (accepted). (2004)
