| 研究課題/領域番号 |
13440071
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 東京大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
山口 英斉 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (30376529)
下浦 享 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10170995)
櫻井 博儀 (桜井 博儀) 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70251395)
寺西 高 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (10323495)
梶野 敏貴 自然科学研究機構, 国立天文台・理論部, 助教授 (20169444)
加藤 静吾 山形大学, 理学部, 教授 (70013422)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
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| キーワード | 宇宙の元素合成 / 低エネルギー核反応 / 短寿命核ビーム / 新星・超新星 / rp-過程 / αp-過程 / 短寿命核 / s-過程 / 高温ppチェーン / 星の進化 |
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| 研究概要 |
本研究では、新たに低エネルギーRIビーム生成分離器(CRIB)を開発し、水素の爆発的過程の始まりを決める不安定核の核反応を直接的に調べる研究を日本で初めて開始した。以下研究の成果の概要を記す。
(1)本課題の実験的研究で必要な低エネルギーの大強度不安定核ビームの生成のためにCRIBの開発をすすめ、実験に使用可能とした。本装置は、基本構成をQMDQDMQからなるダブルアクロマティックの分離器である。さらに、ウイーンフィルターを付加することで、純度を上げることにも成功し、低エネルギー飛行分離型では、世界最強のRIビーム生成に成功した。例えば、不安定核^<14>Oビームは、10^5ppsの強度で、純度がほぼ100%得られることを確認した。
(2)^<14>O二次ビームを使って、水素の爆発的過程の引き金となると考えられている^<14>O(α,p)^<17>F反応の爆発温度での断面積測定に成功した。この反応がX線バーストで、爆発の始まりを決める反応であることが判った。
(3)水素の高温高密度下での核燃焼過程で第一世代の進化のメカニズムに関わる重要反応である^<11>C(p,γ)^<12>Nの共鳴探査の実験を不安定核^<11>Cビームを用いて行った。高温での核反応領域の状態のスピン・パリティの決定に成功し、問題への関与を明らかにした。
(4)水素の爆発的核燃焼の一連の初期核反応に関わると予想される共鳴状態の探査実験を行った。^<21>Na+p,^<22>Mg+p,^<23>Mg+p,^<25>Al+p,^<26>Si+pについて調べ、全てのチャンネルで新たな共鳴状態が発見された。
(5)また、高温のCNOサイクルを決めると考えられる^<13>N(p,γ)^<14>O天体核反応の入口チャンネルの研究を行った。存在が不確かであった共鳴状態が見事に観測され、高温の同反応の振る舞いに重要な知見を得た。また、不安定核の一粒子状態を調べるための非常に良い方法であることが判明した。
(6)高分解能分析器(PA)を使った関連の共鳴探査実験のために、焦点面検出器の開発を行い、ビームラインとPAの分散整合法の確立を実験的に試みた。104MeVのα粒子に対して、約40keVの分解能を得、高分解能実験の目途を立てた。
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