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遅い中性子捕獲反応による重元素合成過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17740163
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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

岩本 信之  日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究員 (70391307)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2007年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2006年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード星の進化 / 中性子捕獲反応 / 重元素合成 / 核データ / s過程 / 恒星進化 / 漸近巨星分枝星
研究概要

1.遅い中性子捕獲反応過程(s過程)による元素合成計算を行い、r+s星と分類される星の組成パターンについて研究した。r+s星ではs過程で主に合成されるSr, Y, ZrやBa, La, Ce, Nd、そしてPbなどの元素が観測されている。また、Euの量がs過程で予想される合成量に比べて非常に多いという特徴がある。本研究では、多くの中性子捕獲元素が観測されている12天体の組成パターンと計算結果とを比較することにより、過剰なEuの起源と組成パターンの特徴を調べた。その結果、Euの過剰さはEuやSmの中性子捕獲反応率の不確定性に起因するものではなく、Euなどの重元素を多く含むガスとの混合に因るものであることを明らかにした。そして、Euの過剰さを超新星爆発に起源をもつr過程に因るものであると仮定すると、観測された組成パターンを極めて良く再現できることを示した。また、r過程元素を含むガスとの混合による影響が顕著に現れる元素としてEuの他にOs, Ir, Ptや原子番号Z=41-55の元素があり、r+s星やs-rich星においてこれらの元素の分光観測の重要性を指摘した。
2.捕獲反応率依存性を調べるために、Bao, et. al. (2000)とJENDL-3.3を使用してそれぞれの組成パターンを計算し比較した。その結果、パターンの違いはごく僅かであることを明らかにした。
3.金属欠乏AGB星のモデル計算からリンまでの軽元素の結果を用いて、AGB星表面からこれらの元素の放出量を計算し、伴星の表面組成に与える影響を調べた。その結果、1〜8倍の太陽質量のモデルのほとんどでLiを大量に合成し、伴星でのLi量がビッグバン元素合成で予測される量よりも多くなる可能性を初めて指摘した。また、AGB星から伴星への質量移動により出来たと考えられる星の組成パターン(Li-Si)をこれらのモデルが非常に良く再現できることを示し、観測の無かったF, Naや炭素同位体比の予測を与えた。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Empirical Abundance Scaling Laws and Implications for the Gamma-Process in Core-Collapse Supernovae2008

    • 著者名/発表者名
      Takehito Hayakawa
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 印刷中

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithium synthesis in low metallicity AGB stars2008

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Iwamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG07) 印刷中

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic Studies of Extremely Metal-poor Stars with the Subaru High-Dispersion Spectrograph. IV. The a-Element-Enhanced Metal-poor Star BS 16934-0022007

    • 著者名/発表者名
      Wako Aoki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 660

      ページ: 747-761

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relativistic Jets in Population III Supernova and Extremely Metal-Poor Stars2007

    • 著者名/発表者名
      Nozomu Tominaga
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Workshop of Energy Budget in the High Energy Universe

      ページ: 361-364

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] New Evaluation of Neutron Nuclear Data for Zinc Isotopes2007

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Iwamoto
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology 44

      ページ: 1131-1141

    • NAID

      10019316816

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Connection between Gamma-Ray Bursts and Extremely Metal-poor Stars : Black Hole-forming Supernovae with Relativistic Jets2007

    • 著者名/発表者名
      Tominaga, N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters 657

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Eu isotope measurements on single SiC grains from the Murchison meteorite : A new probe of s-process conditions in parent Asymptotic Giant Branch stars2006

    • 著者名/発表者名
      Terada, K.
    • 雑誌名

      New Astronomy Reviews 50

      ページ: 582-586

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Principle of Universality of γ-Process Nucleosynthesis in Core-Collapse Supernova Explosions2006

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters 648

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Chemical Abundances in the Secondary Star of the Black Hole Binary V4641 Sagittarii (SAX J1819.3-2525)2006

    • 著者名/発表者名
      Sadakane, K.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 58

      ページ: 595-604

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Explosive Nucleosynthesis in Different Ye Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of the symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005

      ページ: 409-411

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutron-capture Nucleosynthesis in the He-Flash Convective Zone in Extremely Metal-Poor Stars2006

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005

      ページ: 455-457

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Abundance Pattern and Formation of Extremely Meta-Poor Stars2006

    • 著者名/発表者名
      Umeda, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005

      ページ: 65-70

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Eu isotopic analyses of SiC grains from the Murchison Meteorite2006

    • 著者名/発表者名
      Terada, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005

      ページ: 324-329

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Universality of the p-process nucleosynthesis in supernova explosions and scaling laws for p- and s-process nuclei in the solar system abundances2006

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005

      ページ: 339-344

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The p-Process in the Carbon Deflagration Model for Type Ia Supernovae and Chronology of the Solar System Formation2006

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005

      ページ: 424-426

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Nucleosynthetic Signatures of Pop. III Survivors and the Origin of HE0107-5240 and HE1327-23262006

    • 著者名/発表者名
      Suda, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005

      ページ: 59-64

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] JENDL-4のための金の核データ評価2008

    • 著者名/発表者名
      岩本 信之
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンバス
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] JENDL-4のためのFP核データ評価;(6)Sn同位体データ2007

    • 著者名/発表者名
      岩本 信之
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2007-09-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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