2022 Fiscal Year Annual Research Report
Nuclear Structure of neutron-rich nuclei - Exotic nuclear structure investigated by integration of new experimental techniques
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18KK0084
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小田原 厚子 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30264013)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西畑 洸希 九州大学, 理学研究院, 助教 (00782004)
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, 准教授 (30391733)
畠山 温 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70345073)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 中性子過剰核 / 原子核構造 / レーザー分光法 / β-n-γ核分光法 / スピン偏極ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中性子過剰核の構造の理解は、宇宙での元素合成過程の研究に基本的な情報を提供する喫緊の課題である。しかし、実験データは十分ではなく、核構造の包括的な理解に至っていない。理論的には、中性子数の変化に伴って殻構造や核子間相関が変化し、特異で多様な構造の発現が予測されている。従って、精密かつ体系的な実験データが待たれている。本研究は、不安定核のスピンを偏極させて核構造の精密な情報を引き出すという独自の手法を持つ我々日本グループと、新世代の大強度不安定核ビーム供給施設や独自のレーザー技術、イオントラップ技術を持つカナダのTRIUMF研究所が協力して、これまでの測定限界を超えた超中性子過剰核も含めて、中性子過剰核の構造の系統的な解明を目的とする。
2022年度は、(1) アルカリ土類金属であるMgの高偏極度スピン偏極ビーム生成の準備が完了した。TRIUMF側のプロジェクトとして1価のMgビームを環境磁場によるスピン緩和なしに輸送するため、低磁場発生のコイルを偏極ビームラインから大阪ビームラインまで設置した。日本側は測定位置の偏極保持のための永久磁石を設置した。さらに、(2) 安定核Naビームを用いた毎秒100個以下のビーム強度の超微細構造測定手法の確立のための実験準備が完了した。偏極ビームラインの改良に伴う球面ミラーや蛍光モニターの設置不具合を修正し、モニターのテストなどを行った。日本からは研究分担者（九州大学、東京農工大）と大学院生（東京農工大）2名がTRIUMF現地に出向き、TRIUMFの研究協力者とともに準備を行った。
また、（3）2019年度のMg-31核からAl-31核へのβ崩壊実験では低偏極度ではあったが十分な統計量が得られて崩壊様式を大幅に更新し、基底状態では球形であるが、励起状態ではレモン型に変形している変形共存の出現を明らかにした。現在、投稿論文を執筆中である。
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