不安定核の共鳴状態測定のための不安定核停止標的システムの開発

• 研究課題/領域番号: 24654066
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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: 民井 淳 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (20302804)
• 連携研究者: 藤田 佳孝 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (60093457) ; 鈴木 智和 大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (80506395)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 不安定核停止標的 / ビッグバン元素合成 / 不安定核構造 / インプラント標的 / 核反応 / 不安定核 / 軽イオン核反応 / 核構造

研究成果の概要

自然界に存在しない不安定な原子核の励起状態の構造や、宇宙核物理に関わる低エネルギー核反応を調べる実験を可能にする不安定核停止標的の開発を行い、その実現性を実証した。
大阪大学ヴァンデグラーフ加速器を用い、安定核である重陽子を金属薄膜の直径1mmに埋め込んだ標的を製作した。重陽子をさらに照射することで重陽子・重陽子融合核反応の測定に成功し、局所埋め込み標的による散乱実験の実現を実証した。
続いてリチウム標的への陽子ビーム照射により、不安定核であるベリリム7を局所的に生成した標的を製作した。重陽子ビーム照射により放出される陽子を検出し、局所不安定核停止標的を用いた初の核反応測定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Electromagnetic M1 transition strengths from inelastic proton scattering: The cases of Ca-48 and Pb-208 (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Birkhan et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 93 号: 4
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.041302
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dipole polarizability of 120Sn and nuclear energy density functionals (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto, A. M. Krumbholz, A. Tamii, T. Adachi, N. Aoi, C. A. Bertulani, H. Fujita, Y. Fujita et al.
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW C 巻: 92 号: 3 ページ: 031305-031305
  • DOI: 10.1103/physrevc.92.031305
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nonquenched Isoscalar Spin-M1 Excitations in sd-Shell Nuclei (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Matsubara, A. Tamii, H. Nakada, T. Adachi, J. Carter, M. Dozono, H. Fujita, K. Fujita, Y. Fujita et al.
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW LETTERS 巻: 115 号: 10 ページ: 1025011-6
  • DOI: 10.1103/physrevlett.115.102501
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication of isotopic and natural carbon foils by thermal cracking method and some issues (2015)
  • 著者名/発表者名: I. Sugai, M. Oyaizu, K. Bessho, and A. Tamii
  • 雑誌名: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 巻: 305 号: 3 ページ: 731-736
  • DOI: 10.1007/s10967-015-3961-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Low-energy electric dipole response in 120Sn (2015)
  • 著者名/発表者名: A.M. Krumbholz, P. von Neumann-Cosel, T. Hashimoto, A. Tamii, T. Adachi, C.A. Bertulani, H. Fujita, Y. Fujita, E. Ganioglu, K. Hatanaka, C. Iwamoto, T. Kawabata, N.T. Khai, A. Krugmann, D. Martin, H. Matsubara, R. Neveling, H. Okamura, H.J. Ong, I. Poltoratska et al.
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 744 ページ: 7-12
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.03.023
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 中性子スキンと原子核の状態方程式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 民井淳､銭廣十三
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 69 ページ: 6-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric dipole response of 208Pb probed by proton inelastic scattering: constraints on the neutron skin thickness and symmetry energy (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii 他
  • 雑誌名: European Physics Journal A 巻: 50 号: 2
  • DOI: 10.1140/epja/i2014-14028-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Low- and High-Energy Gamow-Teller Phonon Excitations in Nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, H. Fujita, T. Adachi, C. L. Bai, A. Algora, M. Honma, K. Matsuyanagi, B. Rubio, H. Sagawa, A. Tamii et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 112 号: 11 ページ: 1125021-5
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.112502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing effect of tensor interactions in 16O via (p,d) reaction. (2013)
  • 著者名/発表者名: H.J. Ong, I. Tanihata et al.,
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 725 号: 4-5 ページ: 277-281
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.07.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies of Electric Dipole Response in Nuclei Using the Scattering of Polarized Protons (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica B 巻: 44 号: 3 ページ: 571-580
  • DOI: 10.5506/aphyspolb.44.571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isospin mixing of the isobaric analog state studied in a high-resolution 56Fe(3He, t)56Co reaction (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Fujita, Y. Fujita, T. Adachi, H. Akimune, N. T. Botha, R. Neveling, F. D. Smit, A. Tamii et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 88 号: 5 ページ: 0543291-6
  • DOI: 10.1103/physrevc.88.054329
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution Zr-96(He-3,t) experiment and the matrix element for double-beta decay (2012)
  • 著者名/発表者名: J. H. Thies, A. Tamii 他
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86 号: 5
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.054323
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution 100Mo(3He,t)100Tc charge-exchange experiment and the impact on double- (2012)
  • 著者名/発表者名: J.H. Thies, T. Adachi, M. Dozono, H. Ejiri, D. Frekers, H. Fujita, Y. Fujita, M. Fujiwara, E.-W. Grewe, K. Hatanaka, P. Heinrichs, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86 号: 4 ページ: 0443091-8
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.044309
  • 査読あり
• [雑誌論文] High resolution (3He,t) experiment on the double-beta decaying nuclei 128Te and 130Te (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Puppe, A. Lennarz, T. Adachi, H. Akimune, H. Ejiri, D. Frekers, H. Fujita, Y. Fujita, M. Fujiwara, E. Ganio?lu, E.-W. Grewe, K. Hatanaka, R. Hodak, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86 号: 4 ページ: 0446031-8
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.044603
  • 査読あり
• [雑誌論文] The (3He,t) reaction on 76Ge, and the double-beta-decay matrix element (2012)
  • 著者名/発表者名: J.H. Thies, D. Frekers, T. Adachi, M. Dozono, H. Ejiri, H. Fujita, Y. Fujita, M. Fujiwara, E.-W. Grewe, et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86 号: 1 ページ: 0143041-11
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.014304
  • 査読あり
• [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] H. Matsubara, A. Tamii 他 (2012)
  • 著者名/発表者名: Wide-window gas target system for high resolution experiment with magnetic spectrometer
  • 雑誌名: NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A 巻: 678 ページ: 122-129
  • DOI: 10.1016/j.nima.2012.03.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] I. Poltoratska, A. Tamii 他 (2012)
  • 著者名/発表者名: Pygmy dipole resonance in Pb-208
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 85
  • 査読あり
• [学会発表] Development of an Experimental Method Using Implanted Target: First Application to the 7Be(d,p) Reaction for the Study of the Primordial 7Li Production in the Big-Bang Nucleosynthesis (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Inoue et al.,
  • 学会等名: IIIrd Topical Workshop on Modern Aspects in Nuclear Structure
  • 発表場所: Bormio, Italy
  • 年月日: 2016-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] Excitation of E1 States in Inelastic Proton Scattering and RCNP Activities (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: 5th Int. Conf. on Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions (COMEX5)
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Electric Dipole Response of Nuclei and the Symmetry Energy of the Nuclear Equation of State (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: the 12th Int. Conf. on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2015)
  • 発表場所: Catania, Italy
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nuclear Response and Gamma Emissivity Studied by Proton Inelastic Scattering (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: Neutrino and Dark Matter in Nuclear Physics
  • 発表場所: Jyvaskyla, Finland
  • 年月日: 2015-06-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] インプラント標的を用いた軽イオン散乱測定の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦正季
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学､東京､日本
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [学会発表] Neutron Skin Thickness of 208Pb and Constraints on Symmetry Energy (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: 24th International Nuclear Physics Conference (INPC2013)
  • 発表場所: Firenze
  • 招待講演
• [学会発表] Studies of Electric Dipole Response in Nuclei Using the Scattering of Polarized Protons (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: Zakopane Conference on Nuclear Physics 2012 Extremes of the Nuclear Landscape
  • 発表場所: Zakopane, Porland
  • 招待講演
• [学会発表] Study of Nuclear Structure and Reaction by Using Polarized Proton Beams at RCNP (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: The 20th INTERNATIONAL SYMPOSIUM on Spin Physics (SPIN2012)
  • 発表場所: Dubna, Russia
  • 招待講演
• [学会発表] Electric Dipole Response of 208Pb Neutron Skin Thickness and Symmetry Energy (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: The 4th international conference on Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions (COMEX4)
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Non-resonant Triple-a Reaction Rate at Low Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii
  • 学会等名: The 20th International IUPAP Conference on Few-Body Problems in Physics (FB20)
  • 発表場所: Hakata, Japan
• [備考] プレスリリース: 原子核中のスピン整列を観測 － 湯川博士が予測したパイ粒子による力の痕跡を発見 －
  • URL: https://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/jp/topics/rcnp_pressrelease_spinM1_20150831.pdf
• [備考] グランドライデン前方モードビームライン
  • URL: http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/Divisions/np1-a/GRFBL/
• [備考] GRFBL Home Page
  • URL: http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/Divisions/np1-a/GRFBL/
• [備考] プレスリリース：原子核の中性子皮の振動の分離観測に成功
  • URL: http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/jp/topics/press_release-120619.pdf