r過程元素合成に影響する軽核の(n,γ)反応測定

• 研究課題/領域番号: 25400304
• 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: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 牧井 宏之 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究員 (20425573)
• 連携研究者: 瀬川 麻里子 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (00435603) ; 西中 一朗 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (70354884) ; 西尾 勝久 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門先端基礎研究センター, 研究主幹 (70343928) ; 廣瀬 健太郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (20436083) ; オルランディ リカルド 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門先端基礎研究センター, 研究員 (50737608)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 中性子捕獲反応 / 中性子捕獲断面積 / 元素合成 / r過程 / 核データ / r-過程 / ｒ-過程

研究成果の概要

鉄よりも重い元素の約半数は中性子捕獲反応がβ崩壊よりも早く進むr(rapid)過程と呼ばれる元素合成過程で生成されたと考えられている。近年の望遠鏡を用いた金属欠乏星の観測や元素合成の理論計算によると、r過程における元素合成では鉄よりも重い原子核だけでなく、LiやBe等の軽核の中性子捕獲反応も考慮する必要があると考えられている。このため、r過程の模型構築に必要となるLi-7やBe-9の中性子捕獲反応断面積の測定を、大強度陽子加速器施設（J-PARC）の物質・生命科学実験施設（MLF）で得られる大強度パルス中性子ビームと高効率のガンマ線検出器を組み合わせて行った。

研究成果

• [雑誌論文] A Comprehensive Approach to Determination of Nuclear Data of Unstable Nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Chiba, Katsuhisa Nishio, Yohihiro Aritomo, Hiroyuki Koura, Osamu Iwamoto, Hiroyuki Makii, Ichiro Nishinaka, and Kentaro Hirose
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 106 ページ: 04004-04004
  • DOI: 10.1051/epjconf/201610604004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a measurement system for the determination of (n,gamma) cross-sections using multi-nucleon transfer reactions (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Makii, S. Ota, T. Ishii, Y. Wakabayashi, K. Furutaka, I. Nishinaka, S. Chiba, M. Igasira, A. Czeszumska
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 巻: 797 ページ: 83-93
  • DOI: 10.1016/j.nima.2015.05.005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Excitation energy dependence of fragment-mass distributions from fission of 180,190Hg formed in fusion reactions of 36Ar + 144,154Sm (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nishio, A.N. Andreyev, R. Chapman, X. Derkx, Ch.E. Dullmann, L. Ghys, F.P. Hebberger, K. Hirose, H. Ikezoe, J. Khuyagbaatar, B. Kindler, B. Lommel, H. Makii, I. Nishinaka, T. Ohtsuki, S.D. Pain, S. Sagaidak, I. Tsekhanovich, M. Venhart, Y. Wakabayashi, S. Yan
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 748 ページ: 89-94
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2015.06.068
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of neutron capture cross section of Li-7 at J-PARC / MLF / ANNRI (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Makii, M. Segawa, S. Ota, A. Kimura, I. Nishinaka, K. Nishio, H. Harada
  • 雑誌名: AIP Coference Proceedings 巻: 1594 ページ: 345-350
  • DOI: 10.1063/1.4874093
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of Anti-Compton LaBr3(Ce) Spectrometer for Measurement of Surrogate Reactions (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Makii, S. Ota, T. Ishii, K. Nishio, I. Nishinaka, K. Furutaka, Y. Wakabayashi, S. Chiba, M. Igashira
  • 雑誌名: Nuclear Data Sheets 巻: 119 ページ: 361-364
  • DOI: 10.1016/j.nds.2014.08.099
• [雑誌論文] The 6Li(22Ne, 26Mg)d α-transfer experiment for the study of low-energy resonances in 22Ne(α,γ)26Mg (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuya Ota, Hiroyuki Makii, Tetsuro Ishii, Christopher Angell, Daniel W. Bardayan, Satoshi Chiba, Ichiro Nishinaka, Katsuhisa Nishio, Milan Matos, Shinichi Mitsuoka, and Steven Pain
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 66 ページ: 07017-07017
  • DOI: 10.1051/epjconf/20146607017
  • 査読あり
• [学会発表] 大強度重イオンビームを用いた天体核反応率測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 牧井 宏之
  • 学会等名: 宇宙核物理連絡協議会（宇核連）研究会
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2016-02-22
  • 招待講演
• [学会発表] 235U熱中性子核分裂における即発ガンマ線スペクトルの測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 牧井宏之、西尾勝久、西中一朗、廣瀬健太郎、Riccardo Orlandi、James Smallcombe、Romain Leguillon、関本俊、高宮幸一、大槻勤
  • 学会等名: 第49回学術講演会
  • 発表場所: 京都大学原子炉実験所、大阪府
  • 年月日: 2015-01-28 – 2015-01-29
• [学会発表] Be-9の中性子捕獲反応断面積測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 牧井 宏之、R. Orlandi、廣瀬健太郎、西中一朗、西尾勝久、瀬川麻里子、木村敦、中村詔司
  • 学会等名: 第3回ANNRI研究会
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター、茨城県
  • 年月日: 2014-09-01
  • 招待講演
• [学会発表] Measurement of neutron capture reaction Be-9 at J-PARC / MLF / ANNRI (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Makii, R. Orlandi, K. Hirose, I. Nishinaka, K. Nishio, M. Segawa, A. Kimura, S. Nakamura
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Science at J-PARC
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Ibaraki, Japan
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-15
• [学会発表] J-PARC/MLF/ANNRI を用いたLi-6,7 の中性子捕獲断面積測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 牧井 宏之、瀬川 麻里子、太田 周也、木村 敦、西中 一朗、西尾 勝久、原田 秀郎
  • 学会等名: 日本原子力学会2014 年春の年会
  • 発表場所: 東京都市大学、東京都
• [学会発表] 鏡映対称性の検証に向けたLi同位体の中性子捕獲ガンマ線の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 牧井 宏之
  • 学会等名: 第2回ANNRI研究会
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター、茨城県
  • 招待講演
• [学会発表] Measurement of neutron capture cross section of Li-7 at J-PARC / MLF / ANNRI (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Makii, M. Segawa, S. Ota, A. Kimura, I. Nishinaka, K. Nishio, H. Harada
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies - OMEG12
  • 発表場所: Tsukuba, Japan