Study of rapid proton capture and X-ray burster by energy-degraded RI beams

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01914
• 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: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Suzuki Daisuke 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, 研究員 (70769504)
• 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) ; 新倉 潤 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, 協力研究員 (50644720) ; 今井 伸明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80373273)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: RIビーム / 高速陽子捕獲過程 / X線バースター / 超新星爆発 / 核子移行反応 / ガンマ線核分光 / 半導体 / 中性子捕獲断面積

Outline of Final Research Achievements

The hydrogen burning provides a gigantic energy source and synthesizes heavy elements in supernovae or neutron stars. The reaction probabilities related to the rapid proton capture process (rp-process) in this burning cannot be measured directly from astrophysical observations. In this study at the Radioactive Isotope Beam Factory of RIKEN Nishina Center, we developed a method to evaluate the astrophysical reaction rates of the rp-process based on a terrestrial nuclear reaction spectroscopy experiment by using radioactive isotope beams. Controlled nuclear reactions at low incident energies are at the core of the realization of this method, and we developed associated technologies.

Free Research Field

実験原子核物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

天体中における核反応過程は、直接的には観測できない。RIビームファクトリーのRIビームを用いた核反応分光実験に基づき地上において核反応率を評価する手法を開発したことにより、水素燃焼過程の速度・元素合成率をより正確に推定することが可能になった。特に、Mo・Ruの異常同位体比問題を解決するうえで、極めて重要だと考えられているNi-56の反応断面積の実験データを取得することに初めて成功した。