天体温度での炭素－ヘリウム核融合反応断面積の直接測定

• 研究課題/領域番号: 25800153
• 研究種目: 若手研究(B)
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 藤田 訓裕 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60532364)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 原子核(実験) / 実験核物理 / 天体核反応 / ヘリウム燃焼 / 原子核実験 / 天体核物理

研究成果の概要

恒星がヘリウム燃焼の後期に起こす反応、炭素-ヘリウム核融合反応の反応速度(断面積)を測定する研究を行った。九州大学タンデム加速器施設を用いて、加速器で作られた炭素ビームをヘリウムガス標的に照射し、生成した酸素を質量分析器でバックグラウンドを取り除いた後、放射線検出器を用いて測定を行った。
天体温度近傍では断面積が激減するため、大強度ビーム、厚い標的、及び高分解能なバックグラウンド除去装置が必要であった。これらを開発し、世界初となる低エネルギーでの断面積の測定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 九大タンデムにおけるビームバンチャーの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 訓裕、相良 建至、山口 祐幸、田尾 成章、成清 義博、濱元 健一、伴 忠彦
  • 雑誌名: 第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会 報告集 巻: 1 ページ: 64-67
• [学会発表] Ecm=1.0MeV での4He(12C,16O)g 全反応断面積測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田訓裕, 山口 祐幸, 伴 忠彦, 濱元 健一, 成清 義博, 田尾 成章, 相良 建至
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Direct Measurement of the 4He(12C,16O)gamma Total Cross Section Near Stellar Energies (2014)
  • 著者名/発表者名: Kunihiro Fujita
  • 学会等名: Fifteenth International Symposium on Capture Gamma-Ray Spectroscopy and Related Topics (CGS15)
  • 発表場所: Technische Universität Dresden
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] 九大タンデムにおけるビームバンチャーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田 訓裕
  • 学会等名: 第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
  • 年月日: 2014-07-04
• [学会発表] Ecm=1.2MeV以下での4He(12C,16O)g反応の直接測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田 訓裕
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 高知大学