低エネルギーＲＩビームの多重クーロン励起を用いた不安定原子核における変形の研究

• 研究課題/領域番号: 15J10788
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 横山 輪 東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: ガンマ線核分光 / 八重極変形 / データ取得系の高速化

研究実績の概要

本研究は、低速RIビームによる多重クーロン励起実験により原子核の様々な変形について探るため、必要な実験装置の開発や、対象とする核種を検討するための理論的及び実験的な事前研究を進めることが目的である。本年度は、引き続き低速RIビームによる多重クーロン励起実験を行うための検出器やデータ取得系の開発と、昨年度得られた低速ビームを用いない手法による不安定原子核の変形の調査結果について論文の執筆を行った。
本研究で計画する実験手法では、クーロン励起によるインビームγ線を測定するため、位置分解能を持つGe検出器アレイであるGRAPE[1]を用いてドップラーシフトを補正する計画である。位置検出精度向上のため、検出器の波形データのより高度な解析を考えている。このためのデータ取得系の高速化として、DSPモジュールのGiga bit ether化とSiTCPを用いる改良を昨年度実施した。本年度はこれを実験で使用できるようソフトウェアの開発を行い、一般的に想定されるインビーム実験において用いることができるだけのレート耐性が実現していることを確認した。
また、低速RIビームによらない手法として行った核異性体及びβ-γ核分光実験の結果をまとめ、論文の執筆、投稿を行った。特に、150Csからのβ崩壊の測定によって150Baの励起状態を初めて確認した。新しく見つかった150Baの励起状態の中には、八重極振動に起因すると考えられるものがあり、150Baに大きな八重極相関があることを示唆する結果となった。今後より直接的に原子核の変形について知ることのできるクーロン励起実験が可能となれば、八重極のような高次の変形について理解を深める研究も行うことができると期待される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] New K isomers in the neutron-rich N=100 isotones 162Sm, 163Eu, and 164Gd (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Yokoyama, H. Baba, K. Ieki, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 95 号: 3 ページ: 034313-034313
  • DOI: 10.1103/physrevc.95.034313
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Candidate Resonant Tetraneutron State Populated by the He-4 (He-8, Be-8) Reaction (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Kisamori, H. Baba, T. Kawabata, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 116 号: 5 ページ: 052501-052501
  • DOI: 10.1103/physrevlett.116.052501
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] New isomer found in 140_51Sb89: sphericity and shell evolution between N=82 and N=90 (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Lozeva, H. Naidja, F. Nowacki, J. Dudek, A. Odahara, C.-B. Moon, S. Nishimura, P. Doornenbal, J.-M. Daugas, P.-A. Soderstrom, T. Sumikama, G. Lorusso, J. Wu, Z.Y. Xu, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 93 号: 1 ページ: 014316-014316
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.014316
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Low-lying excitations in 72Ni (2016)
  • 著者名/発表者名: A.I. Morales, H. Baba, T. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 93 号: 3 ページ: 034328-034328
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.034328
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Decay spectroscopy of 160Sm: The lightest four-quasiparticle K isomer (2016)
  • 著者名/発表者名: Z. Patel, Zs. Podolyak, P.M. Walker, P.H. Regan, P.-A. Soderstrom, H. Watanabe, E. Ideguchi, G.S. Simpson, S. Nishimura, F. Browne, P. Doornenbal, G. Lorusso, S. Rice, L. Sinclair, T. Sumikama, J. Wu, Z.Y. Xu, et al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 753 ページ: 182-186
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.12.026
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Investigation of octupole correlations of neutron-rich Z ~ 56 isotopes throughβ-γ spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: R.Yokoyama, E.Ideguchi, G.Simpson et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 48 ページ: 34-34
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Isomers of Pm Isotopes on the Neutron-Rich Frontier of the Deformed Z ~ 60 Region (2015)
  • 著者名/発表者名: R.Yokoyama, E.Ideguchi, G.Simpson et al.
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings , 030021 (2015) 巻: 6 ページ: 030021-030021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Decay properties of 68, 69, 70Mn: Probing collectivity up to N = 44 in Fe isotopic chain (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Benzoni, A.I. Morales, H. Watanabe, S. Nishimura, L. Coraggio, N. Itaco, A. Gargano, F. Browne, R. Daido, P. Doornenbal, Y. Fang, G. Lorusso, Z. Patel, S. Rice, L. Sinclair, P.-A. Soderstrom, T. Sumikama, J. Wu, Z.Y. Xu, et al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 751 ページ: 107-112
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.10.025
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] β-delayed γ-ray spectroscopy of non-yrast states in 138Te near the neutron drip line (2015)
  • 著者名/発表者名: P. Lee, C.-B. Moon, C.S. Lee, A. Odahara, R. Lozeva, A. Yagi, S. Nishimura, P. Doornenbal, G. Lorusso, P.-A. Soderstrom, T. Sumikama, H. Watanabe, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 92 号: 4 ページ: 044320-044320
  • DOI: 10.1103/physrevc.92.044320
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] New decay scheme of the 136_51Sb85 6- isomer (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Lozeva, A. Odahara, C.-B. Moon, S. Nishimura, P. Doornenbal, H. Naidja, F. Nowacki, P.-A. Soderstrom, T. Sumikama, G. Lorusso, J. Wu, Z.Y. Xu, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 92 号: 2 ページ: 024304-024304
  • DOI: 10.1103/physrevc.92.024304
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] High-spin states in 136La and possible structure change in the N=79 region (2015)
  • 著者名/発表者名: H.Nishibata, R.Leguillon, A.Odahara, R. Yokoyama et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 91 号: 5 ページ: 054305-054305
  • DOI: 10.1103/physrevc.91.054305
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 中性子過剰Nd同位体の変形進化における十六重極変形の効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横山 輪
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
  • 年月日: 2016-09-20
• [学会発表] Role of hexadecupole deformation in the shape evolution of neutron-rich Nd isotopes (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Yokoyama
  • 学会等名: INPC2016
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] Deformation of neutron-rich La isotopes studied by beta-gamma spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山 輪
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪府大阪市杉本町)
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Investigation of the octupole correlation of neutron-rich Z~56 isotopes by beta-gamma spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山 輪
  • 学会等名: COMEX5
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会