| 研究課題/領域番号 |
20H01910
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
道正 新一郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80392140)
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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 |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 実験核物理 / 不安定核 / 二陽子放出 / 核質量測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、二陽子放出現象の機構解明を目指している。二陽子放出現象は、α、β、γ壊変に続き、2002年に発見された新たな壊変様式である。この現象は非束縛二陽子系のトンネル効果を伴うため、その理解には弱く束縛した二陽子の相関を評価することが不可欠である。原子核質量は核子相関の結合エネルギーを反映するので、二陽子放出核45Fe, 48Niを含めた、まだ質量が測定されていない陽子過剰原子核の質量測定を系統的に行い、その結果から原子核内の二陽子相関の性質を明らかにすることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、2002年に発見された新たな核壊変様式である二陽子放出現象の機構解明を目指している。この現象は非束縛二陽子のトンネル効果を伴うため、弱く束縛した二陽子の相関を評価することが不可欠で、その理解には二陽子放出核45Fe, 48Ni等の質量が決定的である。核質量は不安定核ビームラインの飛行時間法を用いて行ない、ビームラインを飛行する粒子の飛行時間と磁気剛性、それぞれの高精度測定が必須な技術となっている。
本研究期間では、理化学研究所RIBF施設、BigRIPS-OEDO-SHARAQ実験装置をもちいた実験を実施した。本研究課題で開発した以下の検出器群を実験測定で用いた。
(1)高速応答を特徴とするCVDダイヤモンド検出器をビームラインの始点と終点に設置し、飛行時間測定用検出器の最適化を行った。これにに加え、高速応答プラスチック検出器をビームラインの終点に設置し、冗長性を持たせた。これにより、時間分解能が向上するとともに、原子番号の識別能力が向上させた。(2)ビームライン中間にある運動量分散焦点面にストリップ読み出し型平行平板アバランシェ検出器（SR-PPAC）を磁気剛性測定用検出器として設置した。ストリップの個別読み出しによりビーム強度耐性と位置精度向上を図った。(3)アイソマー同定のための最終焦点面検出器群を設置した。質量測定検出器群を通過した稀少短寿命原子核をMPPC読み出しプラスチックシンチレータストッパーに停止させ、二陽子崩壊に起因する陽子放出、またはβ崩壊起因の陽電子放出の測定を行った。また、アイソマー及びβ崩壊起因の遅延ガンマ線測定のために２台のゲルマニウム検出器もあわせて設置した。
実験終了後は、粒子同定のためのデータ解析を開始、順調に進んでいる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
完成した本計画実験の検出器群を加速器ビームラインへの設置、実験でのデータ測定を実施した。実験データ解析も堅調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究施設の事情により当初計画から半年ほど遅れて実験を実施した。データ取得は問題なく行われたと思われるので、今後は二陽子放出核の崩壊メカニズム解明に繋がる物理成果にむけて、取得したデータの解析を進める。
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