2019 Fiscal Year Annual Research Report
Exotic structure of very neutron-rich nuclei --- Search for shape coexistence and clarifying its mechanism
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17H02891
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
下田 正 大阪大学, その他部局等, 名誉教授 (70135656)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田原 厚子 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (30264013)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 中性子超過剰核 / 中性子魔法数20 / 変形共存 / 平均場と核子間相関の競争 / ベータ・ガンマ・中性子核分光法 / 31Al, 33Al 核の構造 / 不安定核ビーム31Mg, 33Mg / カナダTRIUMF研究所 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中性子魔法数20付近の中性子過剰核では、31Mg核における変形共存のような特異な核構造が、我々独自の手法、すなわち、不安定核のスピンを偏極させ、そのベータ崩壊の空間的非対称度と引き続いて放出される中性子とガンマ線を同時に計測することによって、娘核準位一つ一つのスピン・パリティを精度よく決定できるという手法によって発見された。本研究は、より中性子過剰な不安定核の構造とその発現機構の解明を目的としている。
最終年度の本年度は、①これまでに開発してきた中性子検出器系と増強したベータ線・ガンマ線検出器系をカナダTRIUMFに持ち込んで組み上げ、②アルカリ土類元素核のスピン偏極を達成するための新しいレーザー光ポンピング装置を組み込み、③両者を組み合わせて、31Mgおよび33Mgビームを用いて、核分光実験を遂行した（2019年11月）。その結果、アルカリ土類元素ビームの核偏極をレーザー光ポンピング法によって生成することに成功した。しかし、偏極生成後に電子を一つはぎ取る過程で大きな減偏極が生じるという、予期せぬ課題を発見した。
31Mgビームでは、核スピン偏極度3%という低い偏極度（アルカリ元素では30%）ではあったが、娘核31Alの8つの励起状態のスピン・パリティを世界に先駆けて確定するという成果をあげることができた。さらに、未知の励起状態を多数発見した。詳細なデータをもとに31Al核の核構造の解明が進行中である。
ビーム強度が一桁以上弱い33Mgビームでは、偏極させないビームを用いて、ベータ遅発中性子の測定に成功した。その結果、33Al核の中性子放出しきい値より上の励起状態を多数発見することができた。ガンマ線のデータと併せて、33Al核の準位の決定が進行中である。
また、アルカリ土類元素ビームの核偏極生成での未知の課題が発見され、解決のための知見を得られたことは大きな成果であった。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] Structure of neutron-rich Al investigated by spin-polarized Mg2020
Author(s)
Y. Hamano, H. Nishibata, T. Wakasa, A. Odahara, T. Shimoda, D. Maejima, Y. Okami, Y. Otani, S. Iimura, S. Kanaya, A. Hatakeyama,K.Asakawa, N.Sekiguchi, Y.Hirayama, C.D.P Levy, M.R. Pearson,J. Lassen, R. Li
Organizer
International symposium on Clustering as a Window on the Hierarchical Structure of Quantum Systems (CLUSHIQ2020), Beppu, Jan. 2020
Int'l Joint Research
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[Presentation] スピン偏極Mgのベータ崩壊を用いた中性子過剰なAl同位体の構造研究2020
Author(s)
西畑洸希, 浜野友哉, 小田原厚子, 下田正, 前島大樹, 大上能弘, 大谷優里花, 金谷晋之介, 飯村俊, 関口直太, 浅川寛太,畠山温, 平山賀一, 若狭智嗣, C.D.P Levy, M.R. Pearson, J. Lassen, R. Li
Organizer
日本物理学会, 名古屋大学, 2020年 3月
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[Presentation] スピン偏極Mgビームを用いた中性子過剰Alの構造研究2019
Author(s)
濵野友哉, 西畑洸希, 小田原厚子, 下田正, 前島大樹, 大上能弘, 大谷優里花, 飯村俊, 金谷 晋之介, 畠山温, 浅川寛太, 関口直太,平山賀一, 若狭智嗣, C.D.P. Levy, M.R. Pearson, J. Lassen, R. Li
Organizer
日本物理学会 九州支部例会, 佐賀大学, 2019年 11月
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