無機シンチレータ標的によるｐ過程元素の光核反応の研究

• 研究課題/領域番号: 23540342
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 嶋 達志 大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (10222035)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: p-過程 / モリブデン92 / 能動標的 / 無機シンチレータ / 光核反応 / 放射化法 / 元素合成過程 / モリブデン / レーザー逆コンプトンガンマ線 / NaI(Tl)シンチレーション検出器

研究概要

92Moはモリブデンの安定同位体の中でもっとも中性子数が少なく、宇宙元素合成において「p-過程元素」に分類されるが、実際に観測される92Moの量は、理論による予測値の数十分の１しかなく、宇宙核物理学における難問のひとつとなっている。92Mo合成に対してもっとも影響が大きい92Mo(γ,p)91Nb反応は、従来、断面積が未測定であったが、本研究はMo同位体を含む検出器自身を“能動標的”とする新しい測定手法を開発することによって、反応断面積の精密測定を実現した。また、断面積測定のもうひとつの手法として、高感度放射化分析法の開発にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Energy Calibration of the NewSUBARU Storage Ring for Laser Compton-Scattering Gamma Rays and Applications (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Utsunomiya, Tatsushi Shima, et al.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Nuclear Science 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear γ Rays from Stopped Muon Capture Reactions for Nuclear Isotope Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ejiri, I.H. Hashim, Y. Hino, Y. Kuno, Y. Matsumoto, K. Ninomiya, H. Sakamoto, A. Sato, T. Shima, A. Shinohara, K. Takahisa, and N.H. Tran
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 82 ページ: 44202-44202
  • NAID: 210000132510
• [雑誌論文] Nuclear γ Rays from Stopped Muon Capture Reactions for Nuclear Isotope Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ejiri, Tatsushi Shima, et al.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 号: 4 ページ: 0442021-5
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.044202
  • NAID: 210000132510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resonant photonuclear isotope detection using medium-energy photon beam (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ejiri and T. Shima
  • 雑誌名: Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams 巻: 15 ページ: 24701-24701
• [雑誌論文] Separation of Pygmy Dipole and M1 Resonances in 90Zr by a High-Resolution Inelastic Proton Scattering Near 0 degrees (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Iwamoto, H. Utsunomiya, A. Tamii, H. Akimune, H. Nakada, T. Shima, T. Yamagata, T. Kawabata, Y. Fujita, H. Matsubara, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 108 号: 26 ページ: 2625011-4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.262501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resonant photonuclear isotope detection using medium-energy photon beam (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ejiri and Tatsushi Shima
  • 雑誌名: Physical Review Special Topics -Accelerators and Beams 巻: 15 号: 2 ページ: 24701-24701
  • DOI: 10.1103/physrevstab.15.024701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the number of pulsed laser-Compton scattering photons (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kondo, H. Utsunomiya, H. Akimune, T. Yamagata, A. Okamoto, H. Harada, F. Kitatani, T. Shima, K. Horikawa, and S. Miyamoto
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 巻: A659 ページ: 462-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy Calibration of the NewSUBARU Storage Ring for Laser Compton- Scattering Gamma Rays and Applications
  • 著者名/発表者名: H. Utsunomiya, T. Shima, K. Takahisa, D.M. Filipescu, O. Tesileanu, I. Gheorghe, H.-T. Nyhus, T. Renstrøm, Y.-W. Lui, Y. Kitagawa, S. Amano, and S. Miyamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Nuclear Science 巻: (accepted for publication)
• [学会発表] Energy Calibration of Electron and Gamma-ray Beams at NewSUBARU-GACKO (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Shima
  • 学会等名: Nuclear Physics and Gamma-ray sources for Nuclear Security and Nonproliferation
  • 発表場所: Ricotti, JAEA, Tokai
  • 招待講演
• [学会発表] Energy Calibration of Electron and Gamma-ray Beams at NewSUBARU-GACKO (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Shima
  • 学会等名: Nuclear Physics and Gamma-ray sources for Nuclear Security and Nonproliferation
  • 発表場所: 茨城県那珂郡東海村原研リコッティ
  • 招待講演
• [学会発表] 高輝度ガンマ線による基礎物理研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋達志
  • 学会等名: 実験核物理・ビーム物理合同, シンポジウム「次世代高輝度低エネルギーレーザーコンプトン散乱ガンマ線が切り開く展望」, 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2013-09-22
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear Astrophysics with Secondary Particle Beams (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shima
  • 学会等名: French‐Japanese Symposium on Nuclear Structure Problems
  • 発表場所: CNRS, Paris
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear Astrophysics with Secondary Particle Beams (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Shima
  • 学会等名: French‐Japanese Symposium on Nuclear Structure Problems
  • 発表場所: CNRS, Paris, France
  • 招待講演
• [学会発表] 高輝度ガンマ線による基礎物理研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋 達志
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 招待講演
• [学会発表] NewSUBARU・ガンマ線源とその利用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 嶋達志
  • 学会等名: 先端技術セミナー2013
  • 発表場所: 兵庫県姫路市
  • 招待講演
• [学会発表] 弱電核反応と元素合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 嶋達志
  • 学会等名: 理論・実験合同シンポジウム 「元素の起源と核物理」日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear Astrophysics with Laser Compton-backscattered ・-rays (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shima
  • 学会等名: The 13th Symposium on Advanced Photon Research
  • 発表場所: Kansai Photon Science Institute, JAEA
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear Astrophysics with Laser Compton-backscattered ・-rays (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shima
  • 学会等名: ECT* Workshop on Electro-Weak Probes : from Low-Energy Nuclear Physics to Astrophysics
  • 発表場所: Trento, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] Neutrino nuclear reactions by photon and lepton probes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Shima
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Neutrinos and Dark Matter in Nuclear Physics (NDM12)
  • 発表場所: 奈良県奈良市
  • 招待講演
• [学会発表] Experimental study of photonuclear reactions of astrophysical interests with laser-backscattered γ-rays (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Shima
  • 学会等名: ECT* Workshop "Electro-Weak Probes: from Low-Energy Nuclear Physics to Astrophysics"
  • 発表場所: イタリア、トレント市
  • 招待講演
• [学会発表] 弱電核反応と元素合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 嶋達志
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会 理論・実験合同シンポジウム「元素の起源と核物理」
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear Astrophysics with Laser Compton-backscattered γ-rays (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsushi Shima
  • 学会等名: The 13th Symposium on Advanced Photon Research
  • 発表場所: 京都府木津川市
  • 招待講演