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A high-resolution gamma-ray tracking detector for in-beam spectroscopy of unstable nuclei

研究課題

研究課題/領域番号 19H00679
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2022-2023)
東京大学 (2019-2021)

研究代表者

ウィマー カスリン  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 客員研究員 (00748478)

研究分担者 DOORNENBAL PIETER  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (70574119)
鈴木 大介  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 研究員 (70769504)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
34,190千円 (直接経費: 26,300千円、間接経費: 7,890千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2019年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
キーワードgamma-ray spectroscopy / nuclear structure / exotic nuclei / nuclear spectroscopy / gamma rays / lifetime measurement / gamma‐ray spectroscopy / structure of nuclei / gamma-rays / spectroscopy / gamma‐rays / nuclear physics / Nuclear Physics
研究開始時の研究の概要

本研究では、エネルギー分解能に優れたゲルマニウム検出器を導入してインビームガンマ分光を強化し、従来不可能であった高エネルギーγ線のピーク同定、偶奇核の分光や励起準位の寿命測定が可能にする。我々は日米欧の国際共同プロジェクトを構築し、国内外の高性能ゲルマニウム検出器を集め、2020年に理化学研究所「RIビームファクトリー」で得られる大強度高速不安定核ビームを利用した実験を行う。我々日本グループが、科学的インパクトが最も大きい4つの主要なテーマ、「Ca同位体の奇数核の分光」、「78Niおよびその周辺の分光」、「100Sn領域の分光」、「8重極変形領域の探索」を推進し、核構造の統一的な理解を進める。

研究成果の概要

2020年度の実験キャンペーンの結果、非常にエキゾチックな原子核の構造に関する新しい実験データが得られました。詳細には、(i) N=50での侵入粒子-空孔構成とその結果生じる集団性、(ii) 110Zrの周りの形状と殻、(iii) r過程に向かう中性子過剰原子核、(iv) 反転島と形状遷移を調べます。合計8つの実験でこれらの側面を調べ、遷移エネルギー、準位寿命、分光因子を抽出し、抽出された行列要素を通じて原子核の単一粒子および集団特性に関する新しい洞察を提供します。

研究成果の学術的意義や社会的意義

私たちは、分光法と寿命を測定することで、エキゾチック核に関する知識を大幅に拡大しました。私たちの結果は、核構造モデルの開発に影響を与え、陽子と中性子の相互作用、核の基本的な単一粒子構造からの集団現象の出現、および宇宙における元素合成の影響予測に関する理解を深めます。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (24件) (うち招待講演 19件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Nuclear Structure Physics with Swift Radioactive Beams2023

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      Saint Mary's University, Department of Astronomy and Physics Colloquium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear Structure Physics with Swift Radioactive Beams2023

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      IOP Nuclear Physics Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The HiCARI campaign at RIKEN2023

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      HIE-ISOLDE Physics Workshop 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-beam γ-ray spectroscopy above N=50 with HiCARI@RIBF2023

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer, Freddy Flavigny
    • 学会等名
      Gordon Conference Nuclear Chemistry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-beam γ -ray spectroscopy with swift radioactive beams2023

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      Seminar Universita di Milano
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The HiCARI Campaign at RIBF: Spectroscopy and Lifetimes Measurements of Exotic Nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      INTRANS 2024 Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-beam gamma-ray spectroscopy with HiCARI2022

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      Zakopane Conference on Nuclear Physics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-beam gamma-ray spectroscopy with swift radioactive beams2022

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      NUSTAR seminar 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] From magicity to deformation: neutron-rich nuclei between N = 32 and 402022

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      SFB Workshop 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-beam gamma-ray spectroscopy with HiCARI and LISA2022

    • 著者名/発表者名
      Kathrin Wimmer
    • 学会等名
      Annual Swedish Nuclear Physicist’s meeting and SFAIR Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-resolution in-beam γ-ray spectroscopy and lifetime measurements with HiCARI2022

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      Theme Meeting on Nuclear Lifetimes, Transitions and Moments (NLTM2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-beam gamma-ray spectroscopy at RIKEN2021

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      African Nuclear Physics Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-resolution In-beam Gamma-ray Spectroscopy: Recent Progress and Future Avenues2021

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      Center for Exotic Nuclear Studies IBS
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear Structure with Swift Radioactive Ion Beams2021

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      Physikalisches Kolloquium, TU Darmstadt
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HICARI@RIKEN2021

    • 著者名/発表者名
      P. Doornenbal
    • 学会等名
      NUSTAR annual meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High resolution in-beam spectroscopy at the RIBF2020

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      Vth Topical Workshop on Modern Aspects in Nuclear Structure The Many Facets of Nuclear Structure, February 3 - 9 2020, Bormio, Italy
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Towards high-resolution in-beam gamma-ray spectroscopy at the RIBF2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      Nuclear Structure and Dynamics NSD2019, May 13 - 17 2019, Venice, Italy
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-beam gamma-ray spectroscopy at the RIBF: latest results and future plans2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      Nuclear Spectroscopy Instrumentation Network (NuSpIn), June 24 - 28 2019, Orsay, France
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure at the extremes: In-beam gamma-ray spectroscopy at the RIBF2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      27th International Nuclear Physics Conference (INPC 2019), July 29 - August 2 2019, Glasgow, UK
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulations for the High Resolution array2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      High resolution in-beam gamma-ray spectroscopy at the RIBF Workshop, April 10 - 12 2019, Darmstadt, Germany
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Single-particle and collective structure of neutron-rich N = 40 nuclei2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      High resolution in-beam gamma-ray spectroscopy at the RIBF Workshop, April 10 - 12 2019, Darmstadt, Germany
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Status of HiCARI2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      8th SUNFLOWER Workshop / HiCARI Workshop (JSPS A3Foresight), August 26 - 28 2019, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Proton and Neutron Knockout from 64Cr2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      8th SUNFLOWER Workshop / HiCARI Workshop (JSPS A3Foresight), August 26 - 28 2019, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] High resolution spectroscopy and lifetime measurements in neutron-rich Zr and Mo isotopes2019

    • 著者名/発表者名
      K. Wimmer
    • 学会等名
      8th SUNFLOWER Workshop / HiCARI Workshop (JSPS A3Foresight), August 26 - 28 2019, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] HiCARI: High-resolution Cluster Array at RIBF

    • URL

      https://www.nishina.riken.jp/collaboration/SUNFLOWER/devices/hrarray/index.php

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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