| 研究分担者 |
WOLLNIK H. ギーセン大学, 理学部(独国), 教授
MEUSER S. ギーセン大学, 理学部(独国), 助手
ALLARDYCE B. CERN(欧州原子核研究センター)(スイス), 上級研究員
SUNDEL S. CERN(欧州原子核研究センター)(スイス), 上級研究員
稲村 卓 理化学研究所, サイクロトロン研究室, 副主任研究員 (30087390)
RAVN H. CERN(欧州原子核研究センター)(スイス), 上級研究員
中原 弘道 東京都立大学, 理学部, 教授 (00027137)
松木 征史 京都大学, 化学研究所, 助教授 (50037941)
HANSEN G. オーフス大学, 理学部(デンマーク), 教授
D'AURIA J.M. サイモン, フレーザー大学・理学部(カナダ), 教授
永井 泰樹 東京工業大学, 理学部, 教授 (80028240)
篠塚 勉 東北大学, サイクロトロンラジオアイソトープセンター, 助手 (10134066)
藤岡 学 東北大学, サイクロトロンラジオアイソトープセンター, 教授 (70016111)
和田 道治 東京大学, 原子核研究所, 助手 (50240560)
池田 伸夫 東京大学, 原子核研究所, 助手 (70193208)
久保野 茂 東京大学, 原子核研究所, 助手 (20126048)
川上 宏金 東京大学, 原子核研究所, 助手 (50013412)
福田 共和 東京大学, 原子核研究所, 助教授 (50116092)
柴田 徳思 東京大学, 原子核研究所, 教授 (80028224)
片山 一郎 東京大学, 原子核研究所, 教授 (30028237)
NITSCHKE J.M カリフォルニア大学, LBL(米), 教授
BARNES C.A. カリフォルニア工化大, 理学部(米国), 教授
KLUGE W.K. マインツ大学, 理学部(独国), 教授
BUCHMANN L. TRIUMF(三大学中間子工場)(カナダ), 研究員
BARMES C.A. カリフォルニア工科大, 理学部(米国), 教授
MEUSEV S. ギーセン大学, 理学部(独国), 助手
D´AURIA J.M. サイモン, フレーザー大学・理学部(カナダ), 教授
SUNDELL C. CERN(欧州原子核研究センター)(スイス), ヒ級研究員
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| 研究概要 |
本研究の目的は,原子核反応で生成するさまざまな短寿命の不安定核種を,その場で分離・選別し,さらに加速して二次ビ-ムとして実験に供する技術の開発とそれによる先駆的研究の実施であった。上記の実験技術は,現在世界的に注目されている先端的技術で,原子核物理学と関連基礎科学分野に全く新しい研究手法を導入するものと期待されている。本研究では,以下の研究課題を設定し,東大核研を軸にして,欧米の主な関係大学・研究所と共同開発・研究を実施した。その成果は,国際会議等に発表するとともに,論文として雑誌に報告されている。
A.大効率・高分解能オンライン同位体分離器(ISOL)の開発
・・・不安定核のその場分離・選別
(ア)大効率ISOLイオン源の開発
CERN(スイス)とTRIUMF(カナダ)等と共同開発を実施。表面電離型,FEBIAD型,ECR型イオン源を試作し,さまざまな不安定核原子のイオン化効率を測定。その結果を踏まえてイオン源の改良を行った。アルカリ金属元素については40%以上の大効率イオン化に成功した。また,ビ-ムバンチングについても成功した。
(イ)超高質量分解能ISOLの光学計算
M/ΔM【greater than or similar】20,000のISOLイオン光学系の設計を,東大核研・東北大・ギ-セン大学(独)の共同研究として実施。機械精度や放射線ハンドリングの観点から,そのフィ-ジビリティを検討。その成果は,東大核研の不安定核ビ-ムファシ
B.不安定核ビ-ムの加速技術の開発
(ア)世界の現状の調査・検討
不安定核ビ-ムの加速は,唯一例としてベルギ-の新ル-バン大学でサイクロトロンによって試験的に実施されている。そこでの現状を調査の上,CERN(スイス),GANIL(仏),TRIUMF(カナダ)等の加速計画を吟味し,種々の加速器の長所・短所を明らかにした。この結果は次の(イ)に反映されている。
(イ)分割同軸型RFQリニアックの開発
電荷質量比の極めて小さい,入射エネルギ-の非常に低い重イオンリニアックの設計・開発を東大核研で行った。そのさい,GSI(独)とTRIUMF(カナダ)の研究者に詳細な検討・批判をあおいだ。試作した分割同軸型RFQリニアックは順調に稼動し,世界的な注目を集めている。
C.不安定核ビ-ムによる核物理・天体核物理学の研究
(ア)レ-ザ-による不安定核の精密核分光
GaAs,AlGaInPなどの固体結晶中に, ^<75>Br, ^<114m>In等の不安定核を打ちこみ,レ-ザ-による光ポンピングにより,娘核( ^<75>Seや ^<114>In)のスピン偏極を実現した。固体中の不安定核のスピン偏極は世界的に稀な成功例である。さらに,RADOP法により,娘核の核磁気能率を精密に測定した。これは,CERN(スイス)との共同研究である。
(イ)不安定核の天体核反応率の測定
東大核研・理研・GANIL(仏)との共同研究として宇宙における重元素合成機構において,不安定核の天体熱核反応に役割の研究を実施。 ^<13>Nの熱核反応率の測定に成功した。
上述の研究成果の多くは,平成3年度に開催された国際会議(原子核・原子核衝突に関する第4回会議,於金沢;第2回放射性核ビ-ム国際会議,於新ル-バン大学[ベルギ-];第12回EMIS会議,於仙台等)の招待講演として発表されている。また,国際誌等に論文として報告した。本研究成果は国際的な反響をよび,東大核研の研究プロジェクトにその結果が活用されたばかりでなく,CERN(スイス),TRIUMF(カナダ),LANL(米)等の研究所から共同研究が期待されている。
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