重イオン二重荷電交換反応による二重Ｇａｍｏｗ－Ｔｅｌｌｅｒ巨大共鳴の探索

• Project/Area Number: 13J10557
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高木 基伸 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 二重Gamow-Teller共鳴 / 二重荷電交換反応 / RCNP / 重イオン二重荷電交換反応 / 二重Gamow-Teller巨大共鳴 / スピンアイソスピン応答

Outline of Annual Research Achievements

本研究は重イオン二重荷電交換反応を用いて、これまでに未発見の現象である二重Gamow-Teller(DGT)巨大共鳴の発見及びその性質を明らかにすることを目的としている。具体的には、48Ca(12C,12Be(2nd 0+; 2.251 MeV))48Ti反応実験を行い、48Ti中のDGT巨大共鳴の観測を目指す。
本年度は、先行研究として行った12C(18O,18Ne)12Be反応実験に対するデータ解析の精緻化を行い、重イオン二重荷電交換反応の反応メカニズムと中性子過剰核12Beの核構造について解析を進めた。解析の結果から、重イオン二重荷電交換反応の微分断面積の角度分布が移行角運動量に対して特徴的な形を示すことを反応計算との比較から確かめた。その成果を国際学会(ARIS2014)において口頭発表した。発表内容は会議録に掲載予定である。
本年度の後半は、48Ca(12C,12Be(2nd 0+; 2.251 MeV))48Ti反応による48Ti中のDGT巨大共鳴の探索実験の準備に注力し、2015年2月に大阪大学核物理研究センターにおいて実験を実施した。実験では、昨年度行ったテスト実験の結果を検証し改善を図った検出器システムを導入し、特に3枚のプラスチックシンチレータと1枚のエネルギー減衰板を組合せた検出器システムにより、出射粒子識別の精度が大きく向上した。また、γ線検出のため使用するNaI検出器アレイの配置を12Be(2nd 0+)状態からの崩壊γ線検出に最適化した構成となるよう、テスト実験の結果とモンテカルロシミュレーションから決定し、実験に用いた。予定していた10日間のビームタイムを使い、二重荷電交換反応及び反応計算の検証に用いる一重荷電交換反応と弾性散乱のデータを取得した。実験後はすぐにデータ解析に着手し、現在進行中である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] New type of spectroscopy via heavy-ion double charge exchange (12C,12Be(0+2)) reaction (2014)
  • Author(s): Motonobu Takaki, et al.
  • Journal Title: RIKEN Accelerator Progress Report 2013 Volume: 47 Pages: 18-18
  • Open Access
• [Journal Article] Search for a double Gamow-Teller giantresonance with heavy-ion double charge exchange(^<12>C, ^<12>Be (0^+_2)) reaction (2014)
  • Author(s): M. Takaki, H. Matsubara, T. Uesaka, S. Shimoura, N. Aoi , M. Dozono, T. Hashimoto, T. Kawabata S. Kawase, K. Kisamori, . M. Kobayashi, C. S. Lee, Y. Maeda, S. Michimasa, K, Miki, H. Miya, S. Ota, S. Sakaguchi, M. Sasano, T. Suzuki, K. Takahisa, T. L. Tang, A. Tamii, H. Tokieda, K. Yako and J. Zenihiro
  • Journal Title: CNS Annual Report 2012 Volume: CNS-REP-92 Pages: 21-22
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Study of low-lying states OT^<12>Be via the heavy-ion double charge exchange ^<12>C(^<18>O, ^<18>Ne) reaction (2013)
  • Author(s): M. Takaki, H. Matsubara, T. Uesaka, S. Shimoura, N. Aoi, M. Dozono, T. Fujii, T. Hashimoto, T. Kawabata, S. Kawase, K. Kisamori, C. S. Lee, J. Lee, Y. Maeda, S. Michimasa, K. Miki, H. Miya, S. Noji, S. Ota, M. Sasano, T. Suzuki, K. Takahisa, T. L. Tang, A. Tamii, H. Tokieda, K. Yako, N. Yokota, R. Yokoyama, and J. Zenihiro
  • Journal Title: RIKEN Accelerator Progress Report 2012 Volume: 46 Pages: 29-29
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SHARAQ spectrometer for high-resolution studies for RI-induced reactions (2013)
  • Author(s): S. Michimasa, M. Takaki, Y. Sasamoto, M. Dozono, T. Nishi, T. Kawabata, S. Ota, H. Baba, T. Baba, T. Fujii, S. Go, S. Kawase, Y. Kikuchi, K. Kisamori, M. Kobayashi, Y. Kubota, C. S. Lee, H. Matsubara, K. Miki, H. Miya, S. Noji, H. Tokieda, M. Tsumura, K. Yako, R. Yokoyama, H. Takeda, Y. Yanagisawa, T. Kubo, N. Inabe, N. Fukuda, D. Kameda, H. Suzuki, Y. Shimizu, H. Sato, T. Ichihara, A. Stolz, R. G. T. Zegers, H. Sakai, T. Uesaka, S. Shimoura
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods B Volume: 317 Pages: 305-310
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of CVD diamond detectorfor time-of-flight measurements (2013)
  • Author(s): S. Michimas, M. Takaki, M. Dozono, S. Go, H. Baba, E. Ideguchi, K. Kisamori, H. Matsubara, H. Miya, S. Ota, H. Sakai, S. Shimoura, A. Stolz, T. L. Tang, H. Tokieda, T. Uesaka, R. G. T. Zegers
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods B Volume: 317 Pages: 710-713
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Heavy-Ion Double-Charge Exchange Study via a 12C(18O,18Ne)12Be reaction (2014)
  • Author(s): Motonobu Takaki
  • Organizer: 2nd Conference on Advanced in Radioactive Isotope Science
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2014-06-01 – 2014-06-06
• [Presentation] New type of spectroscopy via Heavy-Ion Double Charge eXchange reaction (2014)
  • Author(s): Motonobu Takaki
  • Organizer: 2^<nd> Topical workshop on Modern Aspects in Nuclear Structure "Advances in Nuclear Structure at Extreme Conditions"
  • Place of Presentation: イタリア ボルミ
• [Presentation] (^<12>C, ^<12>Be+γ)反応による、二重ガモフテラー共鳴の探索 (2013)
  • Author(s): 高木基伸
  • Organizer: RCNP研究会「GR前方モードビームラインによる物理の展開」
  • Place of Presentation: 大阪府 大阪大学荒田記念館
  • Year and Date: 2013-11-29