炭素14原子核の陽子弾性散乱測定による三体力の定量的抽出と核物質への応用

• 研究課題/領域番号: 15K17660
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東北大学 (2016-2017); 甲南大学 (2015)
• 研究代表者: 松田 洋平 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助教 (50569043)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 放射性同位体 / 偏極陽子弾性散乱 / 炭素14 / 放射性同位元素 / 順運動学 / 陽子弾性散乱 / 核物質の状態方程式 / 三体力

研究成果の概要

核物質の状態方程式において飽和密度付近から高密度側にかけての状態方程式を決定するには、二体力だけで無く三体力も定量的に評価する必要がある。本研究では、この三体力を300 MeVでの炭素14偏極陽子弾性散乱測定から評価できることに着目した。
炭素14標的は非密封RIとなるため安全な標的の作成、保管 、使用が求められる。各工程で安全対策を施し、標的作成から散乱実験終了まで被曝や汚染の問題なしに終えることができた。また炭素14からの散乱イベントも観測できたことから、不安定核を標的とした順運動学での偏極陽子弾性散乱測定の手法を本研究においてほぼ確立できたと言える。

研究成果

• [雑誌論文] Systematic analysis of inelastic alpha scattering off self-conjugate A=4n nuclei (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Adachi, S. Sakaguchi (39人中28番目), et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 97 号: 1 ページ: 014601-014601
  • DOI: 10.1103/physrevc.97.014601
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Search for the rare γ-decay mode in 12C (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Tsumura et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 863 ページ: 012075-012075
  • DOI: 10.1088/1742-6596/863/1/012075
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Active target MAIKo to investigate cluster structures in unstable nuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Furuno et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 863 ページ: 012076-012076
  • DOI: 10.1088/1742-6596/863/1/012076
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Are there nuclear structure effects on the isoscalar giant monopole resonance and nuclear incompressibility near A ~90? (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. K. Gupta, T. Furuno, T. Kawabata, M. Tsumura, et al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 760 ページ: 482-485
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2016.07.021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Solid hydrogen target for missing mass spectroscopy in inverse kinematics (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda et al.
  • 雑誌名: J. Radioanal Nucl. Chem. 巻: 305 号: 3 ページ: 897-901
  • DOI: 10.1007/s10967-014-3903-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Low-pressure MWDC system for ESPRI experiment (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accel. Prog. Rep. 巻: 48 ページ: 211-211
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 炭素14偏極陽子弾性散乱測定の現状 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松田洋平
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 10GHz ECRイオン源の引き出し電極改良によるビーム電流の増強 (2018)
  • 著者名/発表者名: 笠松幸生
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 不安定核ビームのTOF検出器としてのガスシンチレーション検出器の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石田駿野
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 大強度イオンビーム用のXeガスシンチレーション検出器の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 原田知也
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 多層プラスチックシンチレータによる位置感応型(アクティブ)陽子標的の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 平川景史
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] BigRIPSにおける高精度パイ中間子原子分光・二重Gamow-Teller巨大共鳴探索実験に向けた新検出器システムの性能評価(ii) (2018)
  • 著者名/発表者名: 松本翔汰
  • 学会等名: 日本物理学会第73回秋季大会
• [学会発表] 16Cのクラスター構造 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小山俊平, 大津秀暁, 清水陽平, 米田健一郎, 佐藤広海, 本林透, 西村美月, 銭廣十三, 櫻井博儀, 武内聡, 磯部忠昭, 馬場秀忠, 日下健祐, 大西純一, 笹野匡紀, P. Doornenbal, 福田直樹, 小林俊雄, 炭竈聡之, 松田洋平, 佐藤義輝, J. Hwang, 近藤洋介, 中村隆司, 栂野泰宏, 南方亮吾, 生越駿, 村上哲也, 中塚徳継 J. Gibelin, L. Sylvain 他
  • 学会等名: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 不安定核132Snの逆運動学陽子弾性散乱測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 銭廣十三, 上坂友洋, 寺嶋知, 松田洋平, 坂口治隆, 津村美保, 村上哲也, 大田晋輔, 道正新一郎, 堂園昌伯, 高木基伸, 坂口聡志, 前田幸重, 原田知也, 那須裕, 岡本潤, 谷上幸星, Y Zaihong, C Sergey, M Evgeniy, K Attila, L Sylvain, L Taras, 時枝紘史, 川田敬太, 北村徳隆, 増岡翔一朗, S Philipp, 横山輪, 松下昌史, 山口勇貴, 岩本ちひろ
  • 学会等名: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] (p,2He)反応を用いたパイ中間子原子分光のためのイオン光学系の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阪上朱音, 足利沙希子, 稲葉健斗, 川畑貴裕, 高橋祐羽, 津村美保, 藤岡宏之, 古野達也, 松本翔汰, 村田求基, 森本貴博, 渡邊憲, 早野龍五, 渡辺珠以, 青井考, 足立智, 井上梓, 岩本ちひろ, 王惠仁, Gey Guillaume, 民井淳, Tsz Leung Tang, 野地俊平, 畑中吉治, 松田洋平, 平郡克吉, 板橋健太, 西隆博, 田中良樹, 寺嶋知, 橋本尚志
  • 学会等名: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 崩壊α粒子測定による炭素13のαクラスターガス状態の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 那須裕, 伊藤正俊, 松田洋平, 石橋陽子, 岡本潤, 烏谷晃平, 田中純貴, 平郡克吉, 平川景史
  • 学会等名: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 逆運動学による36Arのアルファクラスター状態探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平郡克吉, 秋宗秀俊, 田中純貴, 片山誠太郎, 服部文哉, 甲田旭, 松田洋平, 伊藤正俊, 那須祐, 岡本潤, 烏谷晃平, 民井淳, 王恵仁, 平川景史, 谷畑勇夫, 坂口治隆, 藤原守, 松宮良平, 川畑貴祐, 古野達也, 津村美保, 村田求基, 銭廣十三, 大津秀暁
  • 学会等名: 一般社団法人 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 偏極陽子弾性散乱実験のための炭素14標的の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松田洋平
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] パラ水素を用いた薄型自己保持固体水素標的の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋祐羽
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] RCNPにおけるパイ中間子原子分光のためのビームエネルギー評価手法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阪上朱音
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] ガスアクティブ標的CATの大型化に向けた二重増幅率制御型多層THGEMの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩本ちひろ
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 12C原子核における稀γ崩壊モード探索のためのテスト実験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 津村美保, 川畑貴裕, 古野達也, 村田求基, 森本貴博, 藤岡宏之, 阪上朱音, 足利沙希子, 市川真也, 稲葉健斗, 越川亜美, 高橋祐羽, 武田朋也, 松本翔汰, 渡邊憲, 民井淳, 橋本尚志, 畑中吉治, 岩本ちひろ, Guillaume Gey, 足立智, 伊藤健, 銭廣十三, 久保野茂, 伊藤正俊, 前田幸重, 坂口聡志, 秋宗秀俊, 松田洋平, 藤村寿子, 王岩
  • 学会等名: 一般社団法人 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
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] RCNPにおけるパイ中間子原子分光実験の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡辺珠以, 早野龍五, 足利沙希子, 稲葉健斗, 川畑貴裕, 阪上朱音, 高橋祐羽, 津村美保, 古野達也, 藤岡宏之, 松本翔汰, 村田求基, 森本貴博, 渡邊憲, 青井考, 足立智, 井上梓, 王惠仁, Gey Guillaume, 民井淳, Tsz Leung Tang, 野地俊平, 畑中吉治, 松田洋平, 平群克吉, 板橋健太, 西隆博, 岩本ちひろ, 田中良樹, 寺嶋知, 橋本尚志
  • 学会等名: 一般社団法人 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
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Grand Raidenによる2He検出に向けた光学系の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阪上朱音, 足利沙希子, 稲葉健斗, 川畑貴裕, 高橋祐羽, 津村美保, 古野達也, 藤岡宏之, 松本翔汰, 村田求基, 森本貴博, 渡邊憲, 早野龍五, 渡辺珠以, 青井考, 足立智, 井上梓, 王惠仁, Gey Guillaume, 民井淳, Tsz Leung Tang, 野地俊平, 畑中吉治, 松田洋平, 平群克吉, 板橋健太, 西隆博, 岩本ちひろ, 田中良樹, 寺嶋知, 橋本尚志
  • 学会等名: 一般社団法人 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
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] First ESPRI experiment at RIBF (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda
  • 学会等名: RIBF Users Meeting 2015
  • 発表場所: 理化学研究所、埼玉県和光市
  • 年月日: 2015-09-10