Nucleo-synthesis study explored via a novel method to determine the neutron capture reaction cross section

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01903
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: IMAI NOBUAKI 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80373273)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大田 晋輔 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (60548840)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 中性子捕獲反応 / r過程元素合成 / 放射性同位体ビーム / シリコン半導体検出器 / CsI(Tl)荷電粒子検出器

Outline of Final Research Achievements

In this study, we conducted an experiment to evaluate the neutron capture rate of 130Sn which is located around the second peak in the r-process abundance. We have improved the energy resolution of the recoil detector for the expereiment to from 500 keV to 150 keV. Also we devloped the beam-line detectors to measure the heavy ion beams of close to 1 MHz beam intensity.

Free Research Field

原子核実験、宇宙核物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

鉄よりも重い元素の起源天体は現代物理の大きな問題の一つである。r過程と呼ばれる、爆発的燃焼仮定では、中性子過剰な原子核での中性子捕獲反応とβ崩壊でウランを超えた超重元素領域まで元素合成が進むと考えられている。宇宙でのr過程由来元素量は観測で分かっているため、本研究で決定される中性子捕獲反応率を用いて、r過程時の中性子密度や温度の情報を導出し、元素の起源天体の条件により制限をかけることを可能にする。
同手法は、放射性核廃棄物の核変換率の決定にも貢献することができる。