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爆発的水素燃焼過程における元素合成過程

研究課題

研究課題/領域番号 10440070
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

久保野 茂  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (20126048)

研究分担者 本林 透  立教大学, 理学部, 教授 (20116114)
浜垣 秀樹  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (90114610)
寺西 高  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10323495)
梶野 敏貴  国立天文台, 理論部, 教授 (20169444)
加藤 静吾  山形大学, 理学部, 教授 (70013422)
渡辺 伸一  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00013433)
志田 嘉次郎  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (30013428)
石原 正泰  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40013396)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2000年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1999年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1998年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード宇宙の元素合成 / 低エネルギー核反応 / 短寿命核 / rp-過程 / 新星・超新星 / 星の進化
研究概要

(1)新黒爆発開始の鍵反応^<15>O(α,γ)^<19>Neで重要な状態とされる4.033-MeV準位の性質を荷電対称反応(d,t)及び(d,^3He)を使って調べた。角度分布のDWBA解析から、J^π=3/2^+、S=0.033ということが判り、5p-2hという特異な構造を持つ可能性が判明した。また、この準位のα分岐比の測定を試みたが、バックグランドに埋もれて観測されなかった。この事から、この状態のα幅は極端に小さく、約100μeV以下であると推定された。(2)高温rP-過程開始の重要反応である^<14>O(α,p)^<17>Fの鍵となる^<18>Neの閾値近傍の構造を^<20>Ne(p,t)反応を使って調べ、準位の幅やスピンの決定等を行った。(3)NeE問題と^<22>Naガンマ線観測に関わる天体核反応^<21>Na(p,γ)^<22>Mgを調べた。^<24>Mg(p,t)反応の測定により、^<22>Mg核の陽子閾値近傍準位の励起エネルギーを2-3KeVの精度で決定した。また、新星の有効温度領域に複数の共鳴準位を発見した。これらは、シナリオにかなりの影響を及ぼすものと考えられる。(4)漸近係数(ANC)法の中性子捕獲反応への有効性について、初めての検証実験を行った。^<12>C(d : p)^<13>C反応から低エネルギー(n,γ)反応の断面積を導出し、実験の(n,γ)反応断面積を約8%の範囲で再現した。したがって、ANC法は、約±10%の不確かさで使えることが分かった。(5)高分解能磁気分析器(PA)用重イオン用焦点面検出器の開発を行った。大型のS-i検出器を導入し、粒子識別能の向上とともに、質量数16付近までの粒子識別能が得られた。(6)爆発的元素合成過程の直接的実験研究のための低エネルギー二次ビーム生成分離器開発と実験検出器の開発を進めた。また、関連の各種モニターや、実験用検出器の整備なども行った。(7)新星における水素の爆発的元素合成過程の理論的解析を行った。実験で得られた核反応率を使い、新星模型のシミュレーションを行い、生成される元素比を調べた。この計算から、各陽子過剰核の役割と実験で解明すべき反応過程を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] T.Kikuchi, 他: "Further Measurement of the 7Be(p, g)8B Cross Section at Low Energies with the Coulomb Dissociation of 8B"European Physics Journal. A3. 209-211 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.H.Park, 他: "High-Resolution Study of the 18Ne Excited States Relevant to the Hot CNO Cycle"Physical Reviews. C59. 1182-1184 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Liu, 他: "Advanced Focal Plane Detector with Advanced Focal Plane Detector with Improved Particle Identification"Nuclear Instr. Method. A432. 66-73 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Strasser, 他: "Low-Background Gamma-Ray Detector System for Radiative Gamma Detectors with RI Beams"Nuclear Instr. Method. A449. 546-554 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Y.Huh, 他: "Observation of intermediate bands feeding the positive-parity yrast band in 155Gd"European Physics Journal. A7. 11-14 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Bateman, 他: "Measurement of the 24Mg(p, t) 22Mg Reaction and Implication for the 21Ba(p, g) 22Mg Stellar Reaction Rate"Physical Reviews. C63. 035803-035813 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kikuchi, T. Motobayashi, N. Iwasa, Y. Ando, M. Kurokawa, S. Moriya, H. Murakami, T. Nishio, J. Ruan, S. Shimoura, S. Shirato, T, Uchibori, Y. Yanagisawa, T. Kubo, H. Sakurai, T. Teranishi, Y Watanabe, M. Ishihara, M. Hirai, T. Nakamura, S. Kubono, M. Gai, R. H. France III, K. I. Hahn, Th. Delbar, P. Lipnik and C. Michotte: "Further Measurement of the ^7Be(p,γ)^8B Cross Section at Low Energies with the Coulomb Dissociation of ^8B"Eur. Phys. J.. A3. 209-211 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. H. Park, S. Kubono, K. I. Hahn, C. S. Lee, J. C. Kim, P. Strasser, S. C. jeong, M. H. Tanaka, C. Lee, J.H. Lee, S. Kato, T. Miyachi, H. Kawashima, H. Utsunomiya, M. Yasue, M. Kurokawa, Y. Fuchi, X. Liu, K. Abe, K. Kumagai, M. Smith, and P. D. Parker: "High-Resolution Study of the ^<18>Ne Excited States Relevant to the Hot CNO Cycle"Phys. Rev.. C59. 1182-1184 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X. Liu, S. Kubono, Y. Fuchi, M. H. Tanaka, K. Abe, K. Kumagai, K. I. Hahn, P. Strasser, S. Kato, C. C. Yun, T. Minemura, M. Kurokawa, N. Imai, X. H. Zhou, and S. C. Jeong: "Advanced Focal Plane Detector with Improved Particle Identification"Nucl. Instr. Meth.. A432. 66-73 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Strasser, S. Kubono, T. Miyachi, and M. H. Tanaka: "Low-Background Gamma-Ray Detector System for Radiative Capture Reaction Experiments with RI Beams"Nucl. Instr. Meth.. A449. 546-554 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Bateman, K. Abe, G. Ball, L. Buchmann, J. D' Auria, Y. Fukuchi, C. Illiadis, H. Ishiyama, K. P. Jackson, S. Karataglidis, S. Kato, S. Kubono, K. Kumagai, M. Kurokawa, X. Liu, S. Michimasa, P. Strasser, and M. H. Tanaka: "Measurement of the ^<21>Mg(p,t)^<22>Mg reaction and Implication for the ^<21>Na(p,γ)^<22>Mg Stellar Reaction Rate"Phys. Rev.. C63. 035803-035813 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Y. Huh, C.S. Lee, Y. K. Kwon, J. Y. Kim, Y. Gono, T. Morikawa, H. Watanabe, M. Shibata, S. motomura, T. Tsutsumi, T. Fukuchi, T. Kishida, E. Ideguchi, X. H. Zhou, A, Odahara, S. Kubono, J. H. Ha, M. K. Cheoun, C. Lee, J. C. Kim, C. B. Moon, S. J. Chae, T. K. Kim, and J. S. Chai: "Observation of Intermediate Bands Feeding the Positive-Parity Yrast Band in ^<155>Gd"Eur. Phys. J.. A7. 11-14 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Batemann et al.: "Measurement of the ^<24>Mg(p.t)^<22>Mg Reaction and Implication for the ^<21>Na(p.γ)^<22>Mg Stellar Reaction Rate"Phys.Rev.C. 63. 035-803,1-13 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] P.Strasser et al.: "Low Background Gamma Ray Detector System for Radiative Reaction Experiments with RI Beams"Nucl.Instr.Method. A449. 546-554 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Y.Huh et al.: "Observation of Intermediate Bands feeding the Positive-Parity Yrast Band in ^<155>Gd"Eur.Phys,J.. A7. 11-14 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.H.Park et al.: "High Resolution Study of the ^<18>Ne Structure Relevant to the Hot-CNOCycle"Phys,Rev.C. 59. 1182-1184 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] X.Liu et al.: "Advanced Focal Plane Detector with Improved Particle Identification"Nucl.Instr,Meshod A. 432. 66-73 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] P.Strasser ed al.: "Low-Background Gamma Ray Detection System for Radiative Capture Reaction Expreriments with RF Beams"Nucl.Instr,Meshod A. 3月号-印刷中 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.-K.Suzuki et al.: "Evolution of Beryllium and Boron in the Inhomogeneous Early Galaxies"Astrophys,J.. 522. L125-L128 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Tokuhisa and T,Kajino: "Meson Synchrotron Emission from Central Energies of Gamma-Ray Bursts with Strong Magnetic Fields"Astraphys,J.. 525. L117-L120 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kubono et al.: "Origin of Matter and the Evolution of the Universe"World Scientific Pub.Co.(Singapore). 444 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kubono: "Study of Explosive Hydrogen Burning Using ^3He Beams" Nucl.Instr.Methods. A402. 412-416 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakamura et al.: "Nuclear Radii of Excited States of A=17 Nuclei" Phys.Lett. B416. 1-4 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] V.Guimaraes et al.: "Nuclear Structure of ^<17>Ne by the Three-Neutron Pickup (^3He,^6He) Reaction" Phys.Rev.C58. 116-126 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kikuchi et al.: "Further Measurement of the (^7BeCp,γ)^8B Cross Sections at Low Energies with the Coulomb Dissociation of ^8B" Eur.Phys.J.A3. 213-215 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.H.Park et al.: "High Resolution Study of the ^<18>Ne Structure Relerant to the Hot-CNO Cycle" Phys.Rev.C 2月号(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kubono: "Explosrue Nucleosynthesis in Hydrogen Burning" Rerspectives in Heary Ion Physics. World Scientific. 253-262 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kubono et al.: "High-Temperature Rapid-Proton Captime Process" Origin of Matter and Evolution of Galaxies 97. World Scientific. 219-225 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kurokawa et al.: "Measurement of α-Decay Branching Ratios for Exeited States in ^<19>Ne above the 150+α Threshold" Origin of Matter and Evolution of Galaxies 97. World Scientific. 245-251 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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