2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of neutron-rich nuclei in "island of inversion" by nuclear physics and atomic physics
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15H03659
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小田原 厚子 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (30264013)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下田 正 大阪大学, 理学研究科, 教授 (70135656)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 実験核物理 / 中性子過剰核 / 超微細構造 / レーザー光ポンピング / 原子核構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「逆転の島」の中心核の構造解明のため、生成が難しく収量の少ない中性子過剰核の超微細構造を測定する新奇手法を開発してきた。2017年7月に超高感度レーザー分光法の開発実験を安定核ナトリウム23原子を用いて実施した。この手法は、照射するレーザーの波長と異なる波長の脱励起光を検出することで、バックグラウンドとなる大量の散乱レーザー光の影響を取り除くものであり、アルカリ金属やその周辺核を対象としている。その結果、毎秒1000個のビーム量での測定に成功した。さらに円偏光レーザーを用いれば、毎秒100個のビーム量でも2本中の1本の共鳴ピークを検出できることを示し、最終的に、この手法と我々独自の偏極核のβ崩壊非対称性測定を組み合わせることで、毎秒100個以下のビームで超微細構造を測定できる結果が得られた。
本申請の目的は達成したが、次に、理想的環境下では1個の粒子検出で超微細構造を決定可能な画期的手法の開発実験を行った。これは、TRIUMFの将来計画の1つになっているレーザー共鳴イオン化法と呼ばれる手法である。2本の異なる波長のレーザーを同時に照射し、イオン化ポテンシャルを越えて電子を励起させ、イオン化した粒子を電場で分離して検出する方法である。2017年11月に、TRIUMFで超微細構造測定用として初めて実験を実施し、この手法の完成を目指したが、毎秒1000個のビーム量が今回の測定限界であった。しかし、理想的な実験環境作りのための課題を今回の実験で徹底的に洗い出すことができ、今後、TRIUMFの5カ年将来計画プロジェクトとして、ビームラインの大がかりな改良のための基礎データを我々の実験で手に入れることができた。
本申請課題の研究目的である毎秒100個以下でアルカリ金属やその周辺核原子に対する超微細構造測定の手法は確立し、今後原子核構造研究への応用を目指すことになる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
2017年度原子核談話会新人賞 西畑洸希 博士論文（大阪大学）「Variety of nuclear structures in neutron-rich nuclei 30Mg and 31Mg investigated by spin-polarized Na beams」
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[Presentation] Shape coexistence in neutron-rich 31Mg investigated by beta-gamma spectroscopy of spin-polarized 31Na2017
Author(s)
H. Nishibata, T. Shimoda, A. Odahara, S. Morimoto, S. Kanaya, A. Yagi, H. Kanaoka, M.R. Pearson, C.D.P. Levy, M. Kimura
Organizer
The third International Conference on Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2017), May 28-June 2 (2017) Colorado, US
Int'l Joint Research
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[Presentation] Spectroscopy of neutron unbound states in 31Mg and shape coexistence in low excitation energy region2017
Author(s)
S. Kanaya, T. Shimoda, A. Odahara, H. Nishibata, S. Morimoto, A. Yagi, H. Kanaoka, T. Kawamura, M. Pearson, C.D.P. Levy
Organizer
Ito International Research Center (IIRC) Symposium 'Perspectives of the Physics of Nuclear Structure', July 1-4 (2017) Tokyo, Japan
Int'l Joint Research
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