2017 Fiscal Year Annual Research Report
New probe for neutron anisotropy generated by linearly polarized gamma-rays
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15H03665
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
早川 岳人 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (70343944)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶野 敏貴 国立天文台, 理論研究部, 准教授 (20169444)
静間 俊行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (50282299)
緒方 一介 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (50346764)
宮本 修治 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (90135757)
菊地 右馬 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特任講師 (00648024)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 直線偏光ガンマ線 / 超新星ニュートリノ過程 / M1遷移強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
直線偏光したレーザーコンプトン散乱γ線による（γ,n）反応で放出された中性子角度分布を計測し、高エネルギー励起領域のM1強度を実験的に求める手法を提案している。この研究のため、SPring-8内にあるニュースバル放射光施設にファイバーレーザーを導入し、レーザーコンプトン散乱ガンマ線の生成を行った。さらに、1GeVのエネルギーの電子と波長約1μmのレーザーの散乱によって、最大エネルギー約17MeVのガンマ線を生成し、鉄ターゲット（56Feは約91.7%）に照射して、(γ,n)反応で発生する中性子を計測した。中性子のエネルギーも飛行時間測定法で同時に計測した。0度から90度に直線偏光面を変更して中性子の強度を計測したところ、検出器と直線偏光面の角度φに対して、I=a＋bcos(2φ）の式で良く再現できた。中止性の非対称性を導出するために理論モデルの構築をすすめた。ガンマ線の直線偏光面が定まっている場合の角運動量保存則に起因する核反応に関する理論計算モデルは枠組みは完成した。その結果、原子核の励起状態を経由するため励起状態の波動関数を求め、遷移確率を計算して取り込む必要性があることが判明した。鉄のような中重核では10～20MeVの高励起状態では、状態密度が高く個々の励起状態を求めることは現実に不可能である。そのため、角度分布を求めるために、もっとシンプルな励起状態の原子核で個々の励起状態について計算し角度分布を求めることにした。軽元素の中では9Beが(γ,n)反応断面積が大きいことが知られており、また先行研究で直線偏光ガンマ線による中性子角度分布が既に計算されているのでテストケースとして適している。そこで、9Beの計算をすすめた。その結果、個々の共鳴状態に対応した中性子の角度分布及び、連続状態に対する角度分布を求めることができた。
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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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