2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study of reaction rate of the rapid neutron capture process in supernovae and neutron star merger
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18H01218
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岩佐 直仁 東北大学, 理学研究科, 准教授 (50322996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保野 茂 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 客員主管研究員 (20126048)
山口 英斉 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 講師 (30376529)
新倉 潤 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50644720)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 天体核反応 / 原子核実験 / RIビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中性子星合体等で起こる速い中性子捕獲過程(rプロセス)は鉄のピークより重い元素の合成に重要な役割をはたす。元素組成比における質量数130周辺のピークはrプロセスが起源であることが分かっている。元素合成の流れは元素合成が起こる環境での中性子密度と(n,γ)反応断面積の影響を受ける。元素合成ネットワーク計算によるとピークの形状は、130Sn(n,γ)131Sn反応率によって大きく変化するが、この反応率の実験による決定は行われていない。本研究では理化学研究所RIビームファクトリーで作られた約20MeV/uの130Snビームを用いた逆運動学の(d,p)反応(2H(130Sn,p)131Sn)を測定することで130Sn(n,γ)131Sn反応率の導出を行う。(n,γ)反応の直接捕獲成分については漸近正規化係数(ANC)法を用いて導出する。共鳴捕獲成分については測定で求めた共鳴状態のエネルギー、スピン・パリティ、分光学S因子、γ崩壊-中性子崩壊幅比を実験で決定して導出する。130Sn(n,γ)131Sn反応率を求め、質量数130領域におけるrプロセス元素合成を明らかにする。
本年度は実験準備を行った。実験に使用するシリコン検出器とCsI(Tl)検出器のアレイを組み立てて、ビームを用いた性能評価を行った。その結果、目的の性能を満たすことを確認した。GEANT4を用いたシミュレーションを行い、問題点の洗い出しを行った。Surry大学で行われたCD2標的作成方法を参考にして、標的として用いる0.3mg/cm2厚の薄いCD2標的の作成を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験準備は順調に進んでいるが、新型コロナウイルス問題等の諸事情により、実験の実施が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
CD2標的作成や均一性の測定などの実験準備を行う。起こりうる問題点を予想し、対策を検討する。
実験のシミュレーション計算を行い、データ収集系とオンライン解析プログラムの改良を行う。
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