| 研究課題/領域番号 |
19H01914
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
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)
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| 研究分担者 |
久保野 茂 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, 客員主管研究員 (20126048)
新倉 潤 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, 協力研究員 (50644720)
今井 伸明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80373273)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | RIビーム / 高速陽子捕獲過程 / X線バースター / 超新星爆発 / 核子移行反応 / ガンマ線核分光 / 半導体 / 中性子捕獲断面積 / 元素合成 / 核構造 / 高速陽子捕獲反応 / Ｘ線バースト / 核分光 / 中性子星 / 不安定核 / 放射性同位体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高速陽子（rp）捕獲過程は、中性子星で発生するX線バースト現象の熱源である。本課題では、元素合成速度を律速する陽子過剰な放射性同位体の陽子捕獲断面積のデータを測定し、rp 過程の時間発展を明らかにする。陽子移行反応を用いたγ線分光により共鳴状態を分光する。（１）理化学研究所RIBFのOEDOビームラインにおいてRIビームを低速制御し反応断面積を高め、（２）レート耐性の強いビーム検出器の開発、（３）液体重水素標的の開発、（４）検出効率の高いガンマ線検出器アレイの構築を行い、従来比1万倍の高統計測定手法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
超新星爆発・中性子星においては、水素燃焼（※）が発生し、膨大な熱源を与えるとともに重元素を生成する。その素過程である高速陽子捕獲過程（rp過程）の核反応確率は、直接的な天体観測からは決定不可能である。理研仁科センターの加速器施設RIビームファクトリーにおいて実施した本研究において、放射性同位体（RI）ビームを用いた地上核反応分光実験によって間接的にrp過程の核反応率を評価する手法を開発した。本手法においては核反応を低エネルギーで誘導する制御が重要であり、そのための要素技術を開発した。※陽子が原子核に捕獲される核反応過程
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
天体中における核反応過程は、直接的には観測できない。RIビームファクトリーのRIビームを用いた核反応分光実験に基づき地上において核反応率を評価する手法を開発したことにより、水素燃焼過程の速度・元素合成率をより正確に推定することが可能になった。特に、Mo・Ruの異常同位体比問題を解決するうえで、極めて重要だと考えられているNi-56の反応断面積の実験データを取得することに初めて成功した。
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