中性子過剰核におけるクラスター構造の研究

• 研究課題/領域番号: 16J04726
• 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: 小山 俊平 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2016-04-22 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 不安定核 / クラスター / 非束縛共鳴状態

研究実績の概要

本研究では、不安定核のクラスター構造を実験的に探索する。これに関する二つの研究(1)不変質量分光による中性子過剰核のクラスター構造の探索、(2)欠損質量分光による超重水素鏡映核の探索を行っている。
(1)に関しては、多粒子測定スペクトロメータSAMURAIを用いた16Cの不変質量分光実験の解析を行った。前年度の報告にもある通り、16Cの4He崩壊の結果に加えて、16Cから一中性子剥離反応で生成される15Cの高励起共鳴状態の結果についても解析を進めた。観測した4He崩壊に有限の分岐比をもつ共鳴状態に対して、SAMURAIで観測できた中性子や6Heを含むの崩壊チャンネルに対する分岐比、もしくは分岐比の上限値を決定した。こうした結果をまとめて投稿論文を執筆するとともに、本研究に連なる次期実験(RIBF1812-SAMURAI44)を共同実験責任者(Co-Spokesperson)としてRIBFのPACに提案し、Grade Aで承認された。
(2)では、非束縛である超重水素核(7H,6H,5H)の鏡映核である7C,6B,5Beの探索実験(E738実験)をフランスの加速器施設GANILで2018年7月に行った。日本から液体水素標的システムを輸送して使用した。予定通り実験データを取得し、帰国後にデータ解析を開始した。解析を進める中で、実験に用いた反跳荷電粒子検出器MUST2のCsI(Tl)シンチレータのエネルギー分解能が以前よりも悪くなっている問題を発見したが、CsIの発光量を粒子の入射位置ごとに補正する解析法を考案して、ほぼ予定通りの励起エネルギー分解能を得ることができた。2019年2月にGANILで行われたLISE workshopで一部結果について発表するとともに、共同研究者と議論した。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] GANIL(フランス)
• [国際共同研究] LPC Caen(フランス)
• [雑誌論文] Inelastic scattering of neutron-rich Ni and Zn isotopes off a proton target (2018)
  • 著者名/発表者名: Cortes M. L.、Doornenbal P.、Dupuis M.、E. C.、et al..
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 97 号: 4 ページ: 044315-044315
  • DOI: 10.1103/physrevc.97.044315
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spectroscopy of 2565,67Mn: Strong coupling in the N?=?40 “island of inversion” (2018)
  • 著者名/発表者名: X. Y. Liu, S. Koyama, et al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 784 ページ: 392-396
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2018.06.067
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Shape coexistence and isospin symmetry in A=70 nuclei: Spectroscopy of the T=1 nucleus 70Kr (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Wimmer, S. Koyama, et al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 785 ページ: 441-446
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2018.07.067
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Extraction of the Landau-Migdal Parameter from the Gamow-Teller Giant Resonance in 132 Sn (2018)
  • 著者名/発表者名: J. Yasuda, M. Sasano, S. Sakaguchi (60人中39番目), et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 121 号: 13 ページ: 132501-132501
  • DOI: 10.1103/physrevlett.121.132501
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Low-lying dipole response in the unstable Ni70 nucleus (2018)
  • 著者名/発表者名: Wieland O.、Bracco A.、Camera F.、et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 98 号: 6 ページ: 064313-064313
  • DOI: 10.1103/physrevc.98.064313
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Two methods for invariant mass reconstruction from events with multiple charged particles (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama, H. Otsu for SAMURAI08 collaboration
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 51 ページ: 33-33
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High pressure cold gas target system with large capacity for low-energy beam at RIBF (2018)
  • 著者名/発表者名: R. Nakajima, S. Koyama, M. Kurata-Nishimura, N.Chiga, H. Otsu and X. Sun
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 51 ページ: 178-178
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Shell evolution beyond Z = 28 and N = 50: Spectroscopy of 81,82,83,84 Zn (2017)
  • 著者名/発表者名: C. M. Shand et. al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 773 ページ: 492-497
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2017.09.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study of proton- and deuteron-induced spallation reactions on the long-lived fission product 93Zr at 105 MeV/nucleon in inverse kinematics (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawase Shoichiro, Kondo Yosuke、Nakamura Takashi、et al.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2017 号: 9
  • DOI: 10.1093/ptep/ptx110
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Persistence of the Z=28 Shell Gap Around Ni78: First Spectroscopy of Cu79 (2017)
  • 著者名/発表者名: Olivier L.、Franchoo 他
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 119 号: 19 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1103/physrevlett.119.192501
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Background estimation for multi-charged particle coincidence events with SAMURAI (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama, H. Otsu for SAMURAI08 collaboration
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 50 ページ: 179-179
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spallation reaction study for the long-lived fission product Pd-107 (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Wang, T. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2 号: 2
  • DOI: 10.1093/ptep/ptw187
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Observation of isoscalar and isovector dipole excitations in neutroni-rich 20O (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Nakatsuka, H. Baba,Y. Kondo, T. Nakamura, Y. Togano et al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 768 ページ: 387-392
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2017.03.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SAMURAI in its operation phase for RIBF users (2016)
  • 著者名/発表者名: Otsu, H.; Koyama, S.; Chiga, N.; Isobe, T.; Kobayashi, T.; Kondo, Y.; Kurokawa, M.; Lynch, W. G.; Motobayashi, T.; Murakami, T.; Nakamura, T.; Kurata-Nishimura, M.; Panin, V.; Sato, H.; Shimizu, Y.; Sakurai, H.; Tsang, M. B.; Yoneda, K.; Wang, H.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods B 巻: 376 ページ: 175-179
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2016.02.056
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Inverse kinematics (p,n) reaction studies using the WINDS slow neutron detector and the SAMURAI spectrometer (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Yasuda et al.,
  • 雑誌名: Nucl. Instr. Meth. B 巻: 未定 ページ: 393-396
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2016.02.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Missing mass spectroscopy of light nuclei beyond proton-drip line (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama
  • 学会等名: LISE Workshop 2019
  • 国際学会
• [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
  • 学会等名: 日本物理学会2017年春季大会
  • 発表場所: 大阪大学 (大阪府、豊中市)
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Study of cluster states via invariant-mass spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama
  • 学会等名: SAMURAI International Collaboration Workshop 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis for multi-charged particle coincidence events with SAMURAI (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama
  • 学会等名: SAMURAI International Collaboration Workshop 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Study of cluster structure in 16C (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama
  • 学会等名: Workshop on Nuclear Cluster Physics 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Study of cluster structure in 16C via α inelastic scattering (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama, et al.
  • 学会等名: Direct Reactions with Exotic Beams
  • 発表場所: Halifax (Canada)
  • 年月日: 2016-07-11
  • 国際学会
• [学会発表] Cluster structure on neutron rich nuclei 16C (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama, et al.
  • 学会等名: 11th international Conference on Clustering Aspects of Nuclear Structure and Dynamics
  • 発表場所: Napoli (Italy)
  • 年月日: 2016-05-23
  • 国際学会