2023 Fiscal Year Annual Research Report
Study of excited nuclear states by using double arm spectrometers
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21K03599
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小林 信之 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (80750778)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 原子核物理実験 / 励起状態 / ハロー核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子核は宇宙における物質の生成過程を理解する上で最も基本的な要素の一つであり、その静的（核構造）および動的（核反応）な性質は、純粋な核物理学的興味からだけでなく、宇宙物理分野からの要請もあって盛んに研究されてきた。これまで118種の元素、約3000種の同位体核種が実験的に見つかっているが、核種は陽子数 Z と中性子数 N の組み合わせで表され、さらに各原子核は 1 つの基底状態と複数の励起状態を持ち、各状態は励起エネルギー Ex で識別される。すなわち、原子核は Z, N, 及び Ex の 3 つの自由度を持ち、原子核の各状態は Z - N - Ex 空間上の 1 点で与えられる。
本研究では、研究代表者が考案した手法により、原子核の励起状態の半径を測定すること目的とする。これまで、核の反応研究は基底状態のみを対象としており、励起状態に対する反応を扱うことは出来なかった。これは、一般に励起状態の寿命がピコ秒からナノ秒程度と短いこと、さらに質量を用いて基底状態と弁別
することが困難であることに起因する。しかし、本手法は核の励起状態に直接反応の手法を適用するものであり、これまで不可能とされてきた“原子核反応を用いた励起状態の構造研究”を可能にするものである。
本年度は、これまで考察した双腕スペクトロメータのイオン光学について改良を行うと共に、この過程で得られた知見から、イオン光学を含めた実験セットアップの新しいアイディアを発見した。この実験セットアップでは、これまでのセットアップにおいて困難となる問題点を改良したものであり、誤差を見積もる上で優れたセットアップになっている。この成果の実証試験のためのビームタイムを米国Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) において提案し、114時間のビームタイムが承認された。
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Research Products
(4 results)
