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超非対称核子系の核構造-新奇手法による飛躍的理解

研究課題

研究課題/領域番号 25247039
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
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

下田 正  大阪大学, 理学研究科, 教授 (70135656)

研究分担者 小田原 厚子  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30264013)
連携研究者 今井 伸明  東京大学, 大学院理学系研究科附属原子核科学研究センター, 准教授 (80373273)
宮武 宇也  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 (50190799)
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, 助教 (30391733)
研究協力者 LEVY Phil  TRIUMF, Resonant Ionization Laser Ion Source group, Senior Scientist
PEARSON Matt  TRIUMF, Laser Spectroscopy group, Senior Scientist
木村 真明  北海道大学, 大学院理学研究院, 准教授
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2013年度: 28,990千円 (直接経費: 22,300千円、間接経費: 6,690千円)
キーワード中性子超過剰核 / 中性子魔法数20 / スピン偏極不安定核ビーム / ベータ・ガンマ・中性子核分光法 / 30Mg, 31Mg核の構造 / スピン・パリティ / 変形共存の実験的証明 / 新奇レーザー分光法の開発 / 中性子過剰核 / 偏極31Na核ビーム / ベータ・ガンマ核分光 / 31Mgの構造 / 新たなレーザー分光法の開発 / 32Mg核の構造 / スピン偏極核分光 / 新たなレーザー分光法 / 32Na原子の超微細構造 / 32Mgの核構造 / 32Na核のベータ崩壊 / 変形状態 / ベータ遅発中性子放出 / island of inversion / 31Mgの核構造 / ベータ遅発崩壊 / ガンマ線遷移 / 中性子崩壊 / スピン偏極 / レーザー光ポンピング / ガンマ線 / 中性子
研究成果の概要

魔法数付近の核子数をもつ超非対称原子核では、独立粒子の描像で期待される球形状態と核子間相関によって引き起こされる変形状態のせめぎ合いによって、様々な形をした励起状態が励起エネルギーの狭い領域に出現するという「変形共存」の可能性が指摘されている。本研究では、スピン偏極した不安定核のベータ・ガンマ・中性子核分光法という独自の手法を用いて、魔法数20付近の中性子数を持つ中性子過剰核31Mgおよび30Mgの励起状態の構造(スピン・パリティ、遷移確率)を詳細に解明することに世界で初めて成功した。その結果、このような軽い中性子過剰核においても様々な変形度を持つ特異な状態が共存することを実験的に証明した。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] TRIUMF(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] TRIUMF(カナダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Shape coexistence in the N=19 neutron-rich nucleus 31Mg explored by β-γ spectroscopy of spin-polarized 31Na2017

    • 著者名/発表者名
      H.Nishibata, T.Shimoda, A.Odahara, S.Morimoto, S.Kanaya, A.Yagi, H.Kanaoka, M.R.Pearson, C.D.P.Levy, M.Kimura
    • 雑誌名

      Physics Letters

      巻: B767 ページ: 81-85

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.01.049

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unexpected spin-parity assignments of the excited states in 9Be2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirayama, T. Shimoda, H. Miyatake, H. Izumi, A. Hatakeyama, K.P. Jackson, C.D.P. Levy, M. Pearson, M. Yagi, H. Yano
    • 雑誌名

      Physical Review. C

      巻: 91 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevc.91.024328

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Nuclear structure explored by β-delayed decay spectroscopy of spin-polarized radioactive nuclei at TRIUMF ISAC-12014

    • 著者名/発表者名
      T. Shimoda, K. Tajiri, K. Kura, A. Odahara, M. Suga, Y. Hirayama, N. Imai, H. Miyatake, M. Pearson, C. D. P. Levy, K. P. Jackson, R. Legillon, C. Petrache, T. Fukuchi, N. Hamatani, T. Hori, M. Kazato, Y. Kenmoku, T. Masue, H. Nishibata, T. Suzuki, A. Takashima, R. Yokoyama
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 225 号: 1-3 ページ: 183-191

    • DOI

      10.1007/s10751-013-0895-5

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中性子過剰核の変形共存-中性子非束縛状態における探索2017

    • 著者名/発表者名
      金谷晋之介、下田正、小田原厚子、西畑洸希、森本翔太、八木彩祐未、金岡裕志、河村嵩之、M. Pearson、C.D.P. Levy
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Various structures of the neutron-rich nucleus 31Mg investigated by beta-gamma spectroscopy of spin-polarized 31Na2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nishibata, T. Shimoda, A. Odahara, S. Morimoto, S. Kanaya, A. Yagi, H. Kanaoka, T. Kawamura, M. R. Pearson, C. D. P. Levy
    • 学会等名
      22nd International Spin Symposium, SPIN2016
    • 発表場所
      Champaign, USA
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Various Structure In Neutron-rich 31Mg Studied By Using Spin-polarized 31Na Beam2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nishibata, T. Shimoda, A. Odahara, S. Morimoto, S. Kanaya, A. Yagi, H. Kanaoka, T. Kawamura, M. R. Pearson, C. D. P. Levy
    • 学会等名
      International Nuclear Physics Coference 2016
    • 発表場所
      Adelaide, Australia
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure of neutron-rich Mg isotopes studied in decay spectroscopy of spin- polarized Na isotopes2016

    • 著者名/発表者名
      T. Shimoda
    • 学会等名
      Int. Conf. on Hyperne interactions and their applications (HYPERFINE 2016) at Leuven, Belgium, July 3-8, 2016,
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Shape evolution and shape coexistence studied with radioactive nuclear beams2015

    • 著者名/発表者名
      A. Odahara
    • 学会等名
      Int. Symp. on Frontier of -ray Spectroscopy
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of exotic structures in neutron-rich 30Mg and 31Mg by spin-polarized radioactive beam2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nishibata
    • 学会等名
      Int. Symp. on Frontier of -ray Spectroscopy
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-10-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 偏極不安定核Naビームを用いた中性子過剰Mg同位体の構造研究2015

    • 著者名/発表者名
      西畑洸希, 下田正, 小田原厚子, 森本翔太, 吉田晋之介, 八木彩祐未, 金岡裕志, 河村嵩之, 中橋晶, 藤原智貴, 吉住孝之, M. Pearson, C. D. P. Levy
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] スピン偏極した31Naのβ遅延中性子崩壊で探る31Mgの中性子非束縛状態の研究2015

    • 著者名/発表者名
      森本翔太, 下田正, 小田原厚子, 西畑洸希, 吉田晋之介, 八木彩祐未, 金岡裕志, 河村嵩之, 中橋晶, 藤原智貴, 吉住孝之, M. Pearson, C. D. P. Levy
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 偏極不安定核31Naビームを用いた中性子過剰な31Mgの構造の研究2015

    • 著者名/発表者名
      西畑洸希, 下田正, 小田原厚子, 他
    • 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
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Study of structure change in neutron-rich Mg isotopes by spin-polarized radioactive Na beam2014

    • 著者名/発表者名
      A. Odahara
    • 学会等名
      Workshop on ‘Progress in nuclear shell-model calculations in CNS-RIKEN collaboration’
    • 発表場所
      Saitama, Japan
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Study of structure change in neutron-rich Mg isotopes by spin-polarized radioactive beam2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nishibata, T. Shimoda, A. Odahara, and S1391 Collaboration
    • 学会等名
      4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 発表場所
      Waikoloa, Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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