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超新星爆発起源の宇宙物理シナリオに対する原子核実験からの定量化と発展

研究課題

研究課題/領域番号 11J07528
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

太田 周也  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門先端基礎研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2013年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード天体核物理 / α粒子移行反応 / s-過程 / r-過程 / 中性子直接捕獲反応 / 核子移行反応 / 重イオン核反応
研究概要

Weak s-過程による元素合成で重要な役割を果たす、^<22>Ne(α, n)^<25>Mg、^<22>Ne(α, γ)^<26>Mg反応の共鳴を調べる実験を、原子力機構のタンデム加速器で行った。本研究では、星の中での重要な共鳴反応である、^<22>Ne+α反応で生成されると考えられる^<26Mg>の励起エネルギーE_x~11.3MeV付近の共鳴エネルギーを高精度に求める事を目指した。110MeVの^<22>Neビームを^6Li標的に照射、α粒子移行反応により^<26>Mg励起状態を生成する逆運動学的手法を採用した。本年度は、実験用チェンバーの開発を完了させ、3日間のビーム照射を行った。実験の結果、dとMgの同時検出に成功し、製作したチェンバーで計画通り実験を行えることを確認し、昨年度の試験測定の結果同様に、逆運動学による本手法で本実験が成立することを証明することができた。取得した^<26>Mg共鳴スペクトルを、期待されるスペクトルと比較した結果、予想を超えるエネルギー範囲のdが測定されたこと(予想では8-10MeV, 本実験では7-10MeV)、期待された収量の45~60%しか得られていないことなどが確認された。この為、本実験手法にはまだ幾つかの改良が必要な点があり、元素合成の理解に必要な共鳴のE_x決定や、Γ_γ/Γ_nなどの決定には不十分な点を残していることがわかった。現在、エネルギー分解能を改善し、より詳細な解析結果の検討を目指している。
r過程で重要となる中性子過剰核の直接中性子捕獲反応の研究を目指し、分光学的因子決定に重要な役割を果たす理論モデル(ADWA等)の改良を行うべく、^<95>Mo (d, pγ)^<96>Mo反応による陽子角度分布の測定を行った。^<96>Moの核構造は、(n, γ)反応などを用いてよく知られており、各準位のスピンやE_xなどは高い精度で測定されている。この為、本実験で得る(d, p)反応による陽子の角度分布を再現できる、理論モデルを構築することが、研究目標である。各準位における陽子の微分散乱断面積の測定に成功し、DWBAによる計算と比較した結果、測定されているスピンと一致する結果が得られ、理論研究者との議論を進めている。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Depth Dependency of Neutron Density Produced by Cosmic Rays in the Lunar Subsurface2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of neutron capture cross section of Li-7 at J-PARC / MLF / ANNRI2014

    • 著者名/発表者名
      H. Makii, M. Segawa, S. Ota, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of OMEG 12

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The ^6Li(^<22>Ne, ^<26>Mg) d α-transfer experiment for the study of low-energy resonances in ^<22>Ne(α, γ)^<26>Mg2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conference

      巻: 66

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Projectile fragment emission angles in fragmentation reactions of light heavy ions in the energy region <200 MeV/nucleon : Experimental study2013

    • 著者名/発表者名
      L. Sihver, M. Giacomelli, S. Ota, et al.
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 48 ページ: 73-81

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2012.08.006

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on low energy resonances in ^<22>Ne (a, Y) ^<26>Mg using the ^<22>Ne+^6Li a-transfer reaction2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: (in print)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth Dependency of Neutron Density Produced by Galactic Cosmic Rays in the Lunar Subsurface2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: (in revision)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of charge resolution for high Z/β particles in CR-39 nuclear track detectors by means of two-step etching technique2012

    • 著者名/発表者名
      S.Kodaira, et al.(第6著者)
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method B

      巻: 274 ページ: 36-41

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2011.11.040

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection threshold control of CR-39 plastic nuclear track detectors for the selective measurement of high LET secondary charged particles2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kodaira, et al.(第6著者)
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 46 号: 12 ページ: 1782-1785

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2011.08.015

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of charge resolution for trans-iron nuclei (Z〓30) in CR-39 plastic nuclear track detectors using trajectory tracing technique2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ota, et al
    • 雑誌名

      Astrophysics and Space Science Transactions

      巻: 7 号: 4 ページ: 495-500

    • DOI

      10.5194/astra-7-495-2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge resolution of CR-39 plastic nuclear track detectors for intermediate energy heavy ions2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ota, et al
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method B

      巻: 269 ページ: 1382-1388

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Production in lunar subsurface from alpha particles in galactic cosmic rays2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ota, et al
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 63 号: 1 ページ: 25-35

    • DOI

      10.5047/eps.2010.01.006

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The ^6Li(^<22>Ne, ^<26>Mg) d α-transfer experiment for the study of low-e nergy resonances in ^<22>Ne(α, γ)^<26>Mg2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 学会等名
      International Conference on Nuclear Physics 2013
    • 発表場所
      フィレンツェ(イタリア)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of the low-lying excitations in ^<96>Mo by the ^<95>Mo (d, p) reaction2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 学会等名
      DNP meeting 2013
    • 発表場所
      ニューポートニュース(米国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Depth Dependency of Neutron Density Produced by Galactic Cosmic Rays in the Lunar Subsurface2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 学会等名
      39th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      バンガロール(インド)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study on low energy resonances in ^<22>Ne (a, Y)^<26>Mg using the ^<22>Ne+^6Li a-transfer reaction2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ota, et al.
    • 学会等名
      XII International Symposium on Nuclei In Cosmos
    • 発表場所
      ケアンズ(オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Precise measurements of projectile charge-changing cross sections for intermediate energy heavy ions using CR-39 plastic nuclear track detectors2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ota, et al
    • 学会等名
      11th Origin of Matter and Evolution of Galaxies
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] CR-39飛跡検出器を用いた中間エネルギー重イオンの入射核電荷交換断面積の精密測定2011

    • 著者名/発表者名
      太田周也, 他
    • 学会等名
      RCNPでの核データ戦略研究検討会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-06-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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