| 研究課題/領域番号 |
20H00169
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
渡邉 裕 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (50353363)
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| 研究分担者 |
平山 賀一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (30391733)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2023年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2022年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2020年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円)
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| キーワード | ガスセル / 多核子移行反応 / 中性子過剰核 / アクチノイド / レーザー共鳴イオン化 / ｒ過程 / 中性子過剰アクチノイド同位体 / 質量測定 / ｒ過程元素合成 / 中性子過剰アクチノイド / 核分光 / ガス・セル / r過程 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
天体での元素合成過程の一つである速い中性子捕獲過程(r過程)は通常の原子核よりも中性子が過剰な不安定原子核を生成して進行し、核分裂反応により終焉すると考えられているが、その詳細は未だ明らかでない。r過程の終端部も含めたr過程元素合成の包括的な理解のためには中性子過剰アクチノイド・超アクチノイド核の崩壊様式の決定が不可欠であり、原子核模型による崩壊様式の予測精度を高めるためには中性子過剰アクチノイド同位体の質量測定が重要な鍵となる。本研究では、多核子移行反応により中性子過剰アクチノイド同位体を生成・分離する手法を確立し、質量と寿命の測定を行う。
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| 研究成果の概要 |
多核子移行反応による原子核合成、アルゴンガスセルによる反応生成核の収集、レーザーイオン化による元素選択、双極電磁石による質量分離、多重反射型飛行時間測定式質量分光器による精密質量測定を組み合わせることで、従来の方法では困難であった中性子過剰領域のアクチノイド核を合成、分離して質量を測定する手法を確立した。未知の同位体である241Uを初めて同定し、241Uと242Uの質量を初めて測定することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鉄より重い元素のおよそ半分は天体での元素合成過程の一つである速い中性子捕獲過程(r過程)で合成されたと考えられている。r過程は非常に中性子が過剰な未知の原子核を合成して進行し、アクチノイドや超アクチノイドまでの原子核に至って核分裂により終焉する。中性子過剰なアクチノイドの質量などの原子核の性質はr過程を包括的に理解する上で重要であり、この領域の原子核を合成・分離して精密に質量を測定する手法を確立したことの学術的意義は大きい。
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