2018 Fiscal Year Annual Research Report
Production and determination of Th-229m, a key material for the next generation atomic-nuclear clock
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15K13396
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
菊永 英寿 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (00435645)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 核励起 / 原子核 / 核異性体 / トリウム / 核化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
質量数229のトリウム同位体は，これまで知られている中で最も低い励起エネルギーを持つ核異性体（Th-229m）が存在しており，そのエネルギーは7.8 eVと報告されている。このエネルギーは真空紫外領域であり，一般的な原子核と比べ極端に低い。そのためTh-229は次世代”原子核時計”となる可能性がある。本研究の目的は大強度電子線によるTh-229の直接励起の可能性を探ることである。
本年度は，昨年作成した放電励起装置に紫外可視分光器，真空紫外分光器等を導入して，フッ化マグネシウムのビューポートを通して，放電しながら分光分析できる装置を作成した。また，電極にTh-229を固定するための専用のテフロン製電着用セルを作成して，大強度電子線に耐えうるターゲット作成条件を再検討した。イソプロパノールを用いた分子電着法により比較的強固なターゲットは作成できるが，耐性試験が不十分であり残念ながらTh-229実試料を用いた実験には到達していない。耐性試験および分光分析の予備実験の解析を進め，Th-229を用いた実試験を近日中に実施する予定である。
また，昨年に引き続きTh-229試料の増量にも取り組んだ。国内の研究所から数グラムのU-233（Th-229の親核種）を東北大に輸送し，その同位体比の測定を行った。昨年度入手したTh-229試料に比べ測定の妨害となるTh-228が多く含まれているが，今後の研究に十分利用することができることがわかった。これについても今後分離してTh-229研究に活用する予定である。
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