炭素14原子核の陽子弾性散乱測定による三体力の定量的抽出と核物質への応用

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K17660
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 松田 洋平 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助教 (50569043)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 放射性同位体 / 偏極陽子弾性散乱 / 炭素14

Outline of Annual Research Achievements

本研究を遂行する上で重要なポイントが二つある。(1)一つは炭素14標的の開発であり、(2)もう一つはこの標的を用いた偏極陽子弾性散乱測定である。炭素14は粉末状でしか購入出来ず、油圧プレスで固めて標的を自作する必要がある。しかし炭素14は放射性同位体であり製作した標的は非密封RIとなるため、安全な標的の作成、保管 、使用が求められる。
(1) 今年度はまず炭素14標的の作成を行った。標的作成は大阪大学核物理研究センター(RCNP)内にあるドラフト装置内で行われた。事前に安定同位体である炭素12と炭素13を用いて作成試験を何度も繰り返しており、本番では手間取ることなく順調に標的を作成をする事が出来た。さらには丈夫な標的を作成する為の条件を探査する事も出来た。昨年度、RCNP内外の有識者から数々の助言を頂きながら安全対策に時間を費やしたおかげで、作業中被曝する事なくまた周囲も汚染させる事なく作成を終える事が出来た。
(2) 標的作成に成功した事により、さらに年度末にはRCNPにて300 MeVの偏極陽子ビームを用いて弾性散乱測定も行った。実験中においても標的の安全な取り扱いが要求されるが、こちらも昨年度から対策に時間を費やしてきたおかげで実験中被曝する事なく周囲も汚染させる事なく実験を遂行する事が出来た。実験自体も計画していた散乱角度の範囲を測定する事に成功した。但し、炭素14標的からの散乱陽子の収量が予想していたよりも少なく今後のデータ解析に注意が必要である事が判明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究初年度から本年度にかけてほぼ予定位通りに(1)RCNPセンター長直属の諮問機関「炭素14安全委員会」における安全審査、(2)標的作成、保管、 使用時に必要な装置の製作を行う事が出来た。これにより本研究を遂行する上で重要なポイントである炭素14標的の開発と偏極陽子弾性散乱測定を今年度中に行う事が出来た。
研究計画では本年度中に偏極陽子弾性散乱測定の解析も行う予定であった。しかしマシンタイムの都合上、偏極陽子弾性散乱測定が行われたのは年度末の3月であったため、その部分は次年度にずれ込む事になった。
以上より解析開始時期がずれる事になったが最大の山場と言える炭素14標的の開発と偏極陽子弾性散乱測定を計画していた年度内に終える事が出来たので(計画していた実験を全て終える事が出来たので)、おおむね順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は実験データを解析し、結果を学会や誌上で報告する事に尽力する。
現時点で炭素14標的からの散乱陽子の収量が予想していたよりも少ない事が判明しているので、その点に注意しながら解析を行う。
データ整理で最も時間を要するのは誤差の評価である事が分かっているので、その計算方法と計算機資源の最適化を行う事で要する時間の短縮を試みる。

Research Products

• [Journal Article] Are there nuclear structure effects on the isoscalar giant monopole resonance and nuclear incompressibility near A ～ 90? (2016)
  • Author(s): Y.K. Guptaa, U. Garga, M. Itoh, Y. Matsuda et al.,
  • Journal Title: Physics Letters B Volume: 760 Pages: 482-485
  • DOI: http://doi.org/10.1016/j.physletb.2016.07.021
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 16Cのクラスター構造 (2017)
  • Author(s): 小山俊平, 大津秀暁, 清水陽平, 米田健一郎, 佐藤広海, 本林透, 西村美月, 銭廣十三, 櫻井博儀, 武内聡, 磯部忠昭, 馬場秀忠, 日下健祐, 大西純一, 笹野匡紀, P. Doornenbal, 福田直樹, 小林俊雄, 炭竈聡之, 松田洋平, 佐藤義輝, J. Hwang, 近藤洋介, 中村隆司, 栂野泰宏, 南方亮吾, 生越駿, 村上哲也, 中塚徳継 J. Gibelin, L. Sylvain 他
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [Presentation] 不安定核132Snの逆運動学陽子弾性散乱測定 (2017)
  • Author(s): 銭廣十三, 上坂友洋, 寺嶋知, 松田洋平, 坂口治隆, 津村美保, 村上哲也, 大田晋輔, 道正新一郎, 堂園昌伯, 高木基伸, 坂口聡志, 前田幸重, 原田知也, 那須裕, 岡本潤, 谷上幸星, Y Zaihong, C Sergey, M Evgeniy, K Attila, L Sylvain, L Taras, 時枝紘史, 川田敬太, 北村徳隆, 増岡翔一朗, S Philipp, 横山輪, 松下昌史, 山口勇貴, 岩本ちひろ
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [Presentation] (p,2He)反応を用いたパイ中間子原子分光のためのイオン光学系の開発 (2017)
  • Author(s): 阪上朱音, 足利沙希子, 稲葉健斗, 川畑貴裕, 高橋祐羽, 津村美保, 藤岡宏之, 古野達也, 松本翔汰, 村田求基, 森本貴博, 渡邊憲, 早野龍五, 渡辺珠以, 青井考, 足立智, 井上梓, 岩本ちひろ, 王惠仁, Gey Guillaume, 民井淳, Tsz Leung Tang, 野地俊平, 畑中吉治, 松田洋平, 平郡克吉, 板橋健太, 西隆博, 田中良樹, 寺嶋知, 橋本尚志
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [Presentation] 崩壊α粒子測定による炭素13のαクラスターガス状態の探索 (2017)
  • Author(s): 那須裕, 伊藤正俊, 松田洋平, 石橋陽子, 岡本潤, 烏谷晃平, 田中純貴, 平郡克吉, 平川景史
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [Presentation] 逆運動学による36Arのアルファクラスター状態探索 (2017)
  • Author(s): 平郡克吉, 秋宗秀俊, 田中純貴, 片山誠太郎, 服部文哉, 甲田旭, 松田洋平, 伊藤正俊, 那須祐, 岡本潤, 烏谷晃平, 民井淳, 王恵仁, 平川景史, 谷畑勇夫, 坂口治隆, 藤原守, 松宮良平, 川畑貴祐, 古野達也, 津村美保, 村田求基, 銭廣十三, 大津秀暁
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス
  • Year and Date: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [Presentation] 12C原子核における稀γ崩壊モード探索のためのテスト実験 (2016)
  • Author(s): 津村美保, 川畑貴裕, 古野達也, 村田求基, 森本貴博, 藤岡宏之, 阪上朱音, 足利沙希子, 市川真也, 稲葉健斗, 越川亜美, 高橋祐羽, 武田朋也, 松本翔汰, 渡邊憲, 民井淳, 橋本尚志, 畑中吉治, 岩本ちひろ, Guillaume Gey, 足立智, 伊藤健, 銭廣十三, 久保野茂, 伊藤正俊, 前田幸重, 坂口聡志, 秋宗秀俊, 松田洋平, 藤村寿子, 王岩
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 2016年秋季大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学 木花キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-21 – 2016-09-24
• [Presentation] RCNPにおけるパイ中間子原子分光実験の検討 (2016)
  • Author(s): 渡辺珠以, 早野龍五, 足利沙希子, 稲葉健斗, 川畑貴裕, 阪上朱音, 高橋祐羽, 津村美保, 古野達也, 藤岡宏之, 松本翔汰, 村田求基, 森本貴博, 渡邊憲, 青井考, 足立智, 井上梓, 王惠仁, Gey Guillaume, 民井淳, Tsz Leung Tang, 野地俊平, 畑中吉治, 松田洋平, 平群克吉, 板橋健太, 西隆博, 岩本ちひろ, 田中良樹, 寺嶋知, 橋本尚志
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 2016年秋季大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学 木花キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-21 – 2016-09-24
• [Presentation] Grand Raidenによる2He検出に向けた光学系の開発 (2016)
  • Author(s): 阪上朱音, 足利沙希子, 稲葉健斗, 川畑貴裕, 高橋祐羽, 津村美保, 古野達也, 藤岡宏之, 松本翔汰, 村田求基, 森本貴博, 渡邊憲, 早野龍五, 渡辺珠以, 青井考, 足立智, 井上梓, 王惠仁, Gey Guillaume, 民井淳, Tsz Leung Tang, 野地俊平, 畑中吉治, 松田洋平, 平群克吉, 板橋健太, 西隆博, 岩本ちひろ, 田中良樹, 寺嶋知, 橋本尚志
  • Organizer: 一般社団法人 日本物理学会 2016年秋季大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学 木花キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-21 – 2016-09-24