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2013 Fiscal Year Annual Research Report

r-過程重元素合成経路における中性子数126近傍核の生成分離法の開発

Research Project

Project/Area Number 23244060
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

鄭 淳讃  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 (00262105)

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, 助教 (30391733)
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)
石山 博恒  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 (50321534)
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, 研究機関講師 (50353363)
今井 伸明  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 (80373273)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords単一核種生成分離 / 多核子移行反応 / レーザーイオン化 / 元素選択度 / プラズマ効果 / N=126滞留核
Research Abstract

本年度は、理研リングサイクロトロンからの鉄(56Fe)、キセノン(124Xe)ビームを用いて、単一核種生成分離システムKISS(KEK Isotope Separation System)の性能テスト(レーザーイオン化されたイオンの引出効率と元素選択度)を行った。鉄ビームの場合は、入射ビームをガスセルの中で停止させてからレーザーイオン化する種(オフラインでは、ガスセル中のフィラメントから蒸発する鉄の中性原子を種として使用)として鉄を用いる。キセノンビームはガスセル中の白金標的に当てると出てくる標的の反跳核を生成させるために使用した。特に、キセノンの場合には、実際にキセノンと白金標的間の多核子移行反応により標的から飛び出す標的側破片核(Pt-like Fragments)を停止させてレーザーイオン化後引き出すという、本実験における生成・分離過程をシミュレートすることと、鉄ビームを用いて得られた性能の汎用性(どの程度元素依存性があるのか)に注目した。又、入射ビームの強度を変えながら、KISSの性能がどのように影響を受けるのかを調べた。これは、ビーム照射によってガスセル中に形成されるプラズマによる効果(ビーム強度を増すと効率および選択度の劣化。ガスセル壁からの脱ガスの促進等)を調べるためである。鉄ビームを用いた試験では、構造の異なるガスセルを用いてテストを行い、ガスセルの最適化を図り、ほぼビーム強度とは依存せず、引出効率(~1/400)、選択度(100~500)が得られた。鉄の場合には、鉄が含まれているイオン(Fe, FeH2O, FeAr2)がほぼ同じ強度で観測されたが、キセノンビームを用いた試験では、PtAr2がほぼ半分を示した。引出し効率や選択度は、どちらも予測値の約1/10という段階だが、N=126滞留核近傍核のベータ崩壊寿命測定に向けて本実験の開始が可能となった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Ionization cross section measurements for autoionizing states of iridium and rhenium2014

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

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      Volume: 47 Pages: 075201 (8pp)

    • DOI

      10.1088/0953-4075/47/7/075201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-gas-cell laser ion source for KEK isotope separation system2014

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

      Review of Scientific Instrumrnts

      Volume: 85 Pages: 02B906 (3pp)

    • DOI

      10.1063/1.4827112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of collisions of 136Xe + 198Pt for the KEK isotope separator2013

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

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 317 Pages: 752-755

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2013.04.036

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of the first ionization potential of astatine by laser ionization spectroscopy2013

    • Author(s)
      S. Rothe et al.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 4 Pages: 1835 (6pp)

    • DOI

      10.1038/ncomms2819

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Off-line test of the KISS gas cell2013

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

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 317 Pages: 480-483

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2013.06.032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New developments of the in-source spectroscopy method at RILIS/ISOLDE2013

    • Author(s)
      B.A. Marsh et al.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 317 Pages: 550-556

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2013.07.070

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Study of multinucleon transfer (MNT) reactions of 136Xe + 198Pt for production of exotic nuclei2014

    • Author(s)
      Y.X. Watanabe
    • Organizer
      FUSION14
    • Place of Presentation
      New Delhi, India
    • Year and Date
      20140224-20140228
    • Invited
  • [Presentation] Beta-decay spectroscopy of r-process nuclei with N=126 at Kiss2013

    • Author(s)
      Y. Hirayama
    • Organizer
      The 12th international symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG12)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20131117-20131121
    • Invited
  • [Presentation] RNB KISS Project2013

    • Author(s)
      H. Miyatake
    • Organizer
      KEK-TRIUMF Scientific Symposium
    • Place of Presentation
      TRIUMF, Canada
    • Year and Date
      20131010-20131011
    • Invited
  • [Presentation] Present status of KEK isotope separation system2013

    • Author(s)
      Y.X. Watanabe
    • Organizer
      French-Japanese International Assoiciated Laboratory for Nuclear Structure Problems (LIA 2013)
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      20130930-20131003
    • Invited
  • [Presentation] In-gas-cell laser ion source for KEK isotope separation system2013

    • Author(s)
      M. Mukai
    • Organizer
      The 15th International Conference on Ion Sources (ISIS’13)
    • Place of Presentation
      Chiba, Japan
    • Year and Date
      20130909-20130913
  • [Presentation] Present Status of KISS2013

    • Author(s)
      S.C. Jeong
    • Organizer
      RIKEN RIBF User Meeting
    • Place of Presentation
      Wako, Japan
    • Year and Date
      20130626-20130627
    • Invited
  • [Remarks] KEK RNB group

    • URL

      http://kekrnb.kek.jp/

  • [Remarks] In-Gas Laser Ionization and Spectroscopy NETwork

    • URL

      http://kekrnb.kek.jp/iglis-net/

  • [Remarks] OMEG12

    • URL

      http://kekrnb.kek.jp/omeg12/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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