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2020 Fiscal Year Annual Research Report

How is the rapid neutron capture process terminated ? -Pioneering research with delayed fission spectroscopies-

Research Project

Project/Area Number 18H03711
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

宮武 宇也  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (50190799)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平山 賀一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (30391733)
SCHURY P.H  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (30462724)
渡邉 裕  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (50353363)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
KeywordsGAGG検出器 / 精密質量測定 / 早い中性子捕獲過程 / 超微細構造測定
Outline of Annual Research Achievements

先方研究機関での機器更新作業などのため、輸入の遅れたGAGGヘッドアンプ読み出し用GRIFFIN moduleを使ってデータ収集系を構築できた。152Eu, 90Srなどのγ-線、β-線校正線源を用いて、エネルギースペクトルを取得し、全系の性能の健全性を確認した。今後懸案となる電子線に対するエネルギー応答や光電ピーク検出効率などの基礎データを取得した上で、並行して整備を進めている崩壊分光ステーションの終了を待って、実験用の機器に組み込む予定である。
他方整備が終了し実験に用いられるようになったKISS-MRTOFによる194,196Osのレーザー分光実験は、ソウル大大学院生の博士論文となるとともに、査読付き論文として出版できた。他方で、187Taの崩壊分光実験においても、曖昧性なく放射性同位元素を同定するうえで大いに役立った。
上記経験を踏まえて、今後MRTOFによる同位体元素同定と崩壊分光を同時に行うための測定ステーションを新たに設置するとともに、従来のβ-, γ-崩壊分光システムをレール上に配置して、MRTOFと独立に、あるいはMRTOF下流で配置できるように、KISSビームラインの改造を行った。
上記の通り、本研究課題の最終目標である中性子過剰なアクチナイド領域における核分裂障壁測定に向けたGAGG検出器の整備、MRTOFによる質量測定系の整備は、ほぼ完了した。今後KISSにおいて、ウランやキュリウム標的を用いた多核子移行反応を可能とするために、核燃料物質取扱いに関する環境整備を図るとともに、回転ウラン標的の準備などを進めて、1、2年のうちに実験を実施できるであろう。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

元素選択型質量分離装置KISSや多重反射型飛行時間測定式質量分析器MRTOFの説明および、本研究内容も含めて、これらの実験装置による基礎科学の研究課題の解説、これまでに得られた成果、論文リストなどが紹介されている。

  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Institute for Basic Science/Seoul National University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Institute for Basic Science/Seoul National University
  • [Int'l Joint Research] Beihan University/Institute of Modern Physics(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Beihan University/Institute of Modern Physics
  • [Int'l Joint Research] Surrey University/Brighton University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Surrey University/Brighton University
  • [Int'l Joint Research] Argonne Nat. Lab.(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Argonne Nat. Lab.
  • [Int'l Joint Research] GSI(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      GSI
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      1
  • [Journal Article] Three-dimensional tracking multi-segmented proportional gas counter for β-decay spectroscopy of unstable nuclei2021

    • Author(s)
      Mukai, M. et al.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 997 Pages: 165152

    • DOI

      10.1016/j.nima.2021.165152

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] KISS Project2021

    • Author(s)
      Miyatake, H.
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2319 Pages: 080006

    • DOI

      10.1063/5.0036990

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nuclear spectroscopy of r-process nuclei using KEK Isotope Separation System2020

    • Author(s)
      Hirayama, Y.
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 1643 Pages: 012138

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1643/1/012138

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Properties of Ta 187 Revealed through Isomeric Decay2020

    • Author(s)
      Walker, P.M. et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letter

      Volume: 125 Pages: 192505

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.125.192505

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In-gas-cell laser ionization spectroscopy of Os 194,196 isotopes by using a multireflection time-of-flight mass spectrograph2020

    • Author(s)
      Choi, H. et al.
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 102 Pages: 034309

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.102.034309

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deexcitation γ -ray transitions from the long-lived Iπ=13/2+ metastable state in Os 1952020

    • Author(s)
      Watanabe, X.Y. et al.
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 101 Pages: 041305

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.101.041305

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nuclear spectroscopy of r-process nuclei using KEK Isotope Separation System2020

    • Author(s)
      Hirayama, Y. et al.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      Volume: 463 Pages: 425 - 430

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2019.04.035

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非軸対称変形核192Reの基底状態からのベータ崩壊2020

    • Author(s)
      渡邉 寛
    • Organizer
      日本物理学会 2020年度 秋季大会
  • [Presentation] MRTOF+α-TOFを用いた短寿命α崩壊核種の質量-崩壊特性測定2020

    • Author(s)
      庭瀬暁隆
    • Organizer
      日本物理学会 2020年度 第75回年次大会
  • [Remarks] 高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所和光原子核科学センター

    • URL

      https://research.kek.jp/group/wnsc/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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