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ベリリウム9核のクーロン分解反応を用いた軽元素起源の爆発的元素合成の研究

Research Project

Project/Area Number 13J10601
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小林 信之  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013 – 2014
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,760,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords元素合成 / クーロン分解反応 / 中性子過剰核 / 中性子ハロー核
Outline of Annual Research Achievements

宇宙を構成する元素の起源の解明には、核物理と宇宙物理両方の理解が必要となる。ビッグバン直後、H, He, Liといった軽い元素は合成されたが、質量数Aが5と8の原子核は束縛核として存在しないため、これより重い元素は合成されなかった。このA=5, 8の“ギャップ”を越えて元素が作られる過程は、恒星の中のトリプルα反応が主な経路であると考えられてきた。この反応によって3つのα粒子が反応しA=12の12C(炭素)が合成される。すなわち、多様な宇宙と生命の誕生の為に、この反応は必要不可欠である。しかし、太古の星(金属欠乏星)の超新星爆発において起こるとされるHeを起源とする爆発的元素合成過程(軽いr過程)では、α(αn, γ)9Be反応(α+α+n→9Be+γ)がA=5, 8の“ギャップ”を越えるもう一つの重要な経路となりうることが、近年の理論的研究で示され、注目されている。もしこれが事実とすれば、トリプルα反応に代わる新たなバイパスができることになり、元素合成シナリオの大幅な書き換えが必要となる。
我々は、α(αn, γ)9Be反応の実験的測定に先立ち、中性子数20-28領域の中性子過剰核29Ne, 33, 35, 37Mg, 39, 41Silについて、核力分解反応、クーロン分解反応を世界に先駆けて行った。さらにこの実験の詳細なオフライン解析を進め、いくつかの重要な結果を得ている。特に31Me, 37Mgにおける全く新しいp波中性子ハロー構造を発見し、注目されている。これらの成果の一部について、東京で行われた国際会議(ARIS2014)で発表を行い、高い評価を得ている。また、アメリカ・ハワイ・ワイコアラで行われた国際会議(Hawaii2014)、及びアメリカ・ミシガン州立大学・NSCLのセミナーにおいて招待講演(英語)を行った。

Research Progress Status

翌年度は交付申請を辞退するため記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度は交付申請を辞退するため記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Shell and shape evolution at N=28 : The 40Mg ground state2014

    • Author(s)
      H.L. Crawford, N. Kobayashi, et al.
    • Journal Title

      Physica Review C

      Volume: 89 Issue: 4 Pages: 41303-41303

    • DOI

      10.1103/physrevc.89.041303

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rotational level structure of sodium isotopes inside the "island of inversion"2014

    • Author(s)
      P. Doornenbal, N. Kobayashi, et al.
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2014 Issue: 5 Pages: 53D01-0

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu057

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deformation-driven p-wave halos at the drip line : 31Ne2014

    • Author(s)
      T. Nakamura, N. Kobayashi, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 112

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-Beam γ-Ray Spectroscopy of 34,36,38Mg : Merging the N=20 and N=28 Shell Quenching2013

    • Author(s)
      T P. Doornenbal, N. Kobayashi, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 111

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Breakup Reactions of Drip-Line Nuclei Near N = 20,282013

    • Author(s)
      N. Kobayashi, et al.
    • Journal Title

      Few-Body Systems

      Volume: 54 Issue: 7-10 Pages: 1441-1442

    • DOI

      10.1007/s00601-013-0699-9

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Breakup reactions of neutron drip-line nuclei near N= 20,282013

    • Author(s)
      N. Kobayashi, et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 436 Pages: 012047-012047

    • DOI

      10.1088/1742-6596/436/1/012047

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Spectroscopy of the Island of Inversion Nuclei via Nuclear and Coulomb Breakup Reactions2014

    • Author(s)
      N. Kobayashi
    • Organizer
      Special Nuclear Physics Seminar
    • Place of Presentation
      NSCL Lecture Hall, MSU, USA
    • Year and Date
      2014-11-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Using particle-gamma coincidences to study nuclear reactions and structure with fast radioactive ion beams2014

    • Author(s)
      N. Kobayashi
    • Organizer
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan (Hawaii2014)
    • Place of Presentation
      Waikoloa, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2014-10-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Spectroscopy of Neutron Halo States in the Region of Island of Inversionvia Neutron Removal Reactions2014

    • Author(s)
      N. Kobayashi
    • Organizer
      Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2014)
    • Place of Presentation
      ITO International Research Center, the University of Tokyo
    • Year and Date
      2014-06-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Spectroscopy of N=20-28 Nuclei Near Neutron Drip-Line Via Breakup Reactions2013

    • Author(s)
      N. Kobayashi
    • Organizer
      The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS (APPC12)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Year and Date
      2013-07-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Spectroscopy of p-wave neutron halo nuclei via neutron removal reactions2013

    • Author(s)
      N. Kobayashi
    • Organizer
      RIBF Nuclear Physics Seminars
    • Place of Presentation
      理研和光キャンパス、埼玉
    • Year and Date
      2013-06-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Inclusive breakup measurement of N =20-28 nuclei near neutron drip-line2013

    • Author(s)
      N. Kobayashi
    • Organizer
      the 25th International Nuclear Physics Conference (INPC 2013)
    • Place of Presentation
      フイレンツェ、イタリア
    • Year and Date
      2013-06-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://be.nucl.ap.titech.ac.jp/~koba/cgi-bin/moin.cgi/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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