電子ビームによる短寿命不安定核の光吸収断面積測定新手法の開発

• 研究課題/領域番号: 26610053
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 須田 利美 東北大学, 電子光理学研究センター, 教授 (30202138)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 短寿命不安定核 / 光核反応断面積 / 仮想光子法 / SCRIT / 電子散乱 / 光吸収断面積 / SCRIT法 / 中性子検出 / 制動輻射 / 光吸収過程 / 双極子巨大共鳴 / γ線吸収断面積 / 仮想光子 / 巨大共鳴

研究成果の概要

本研究の最終的な目的は、電磁プローブである電子ビームを使用した短寿命不安定核の光（γ線）吸収断面積の測定である。電子弾性散乱による不安定核研究の実現のために発明したSCRIT法を利用すれば、不安定核の光吸収反応測定も可能になる着想を得、その実験手法の研究を行った。電子散乱用ルミノシティー、10**27 /cm2/s、のもとで、超前方に散乱された電子を加速器内で検出し、仮想光子理論を用いて散乱断面積を光吸収断面積に焼き直す手法である。本研究は、200 mA の周回電子ビーム近傍でも原子核励起でエネルギーを非弾性散乱起源の電子を検出可能であることを示し、この新手法が利用可能であることを確認した。

研究成果

• [国際共同研究] 山東大学/北京大学(中国)
• [国際共同研究] Saclay 研究所(フランス)
• [国際共同研究] GSI研究所(ドイツ)
• [国際共同研究] Johannesburg 大学(南アフリカ)
• [国際共同研究] 山東大学/北京大学(中国)
• [国際共同研究] ヨハネスブルグ大学(南アフリカ)
• [国際共同研究] ミラノ大学(イタリア)
• [雑誌論文] Prospects of Electron Scattering on unstable , exotic nuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Suda and H. Simon
  • 雑誌名: Progress of Particle and Nuclear Physics 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The SCRIT electron scattering facility project at RIKEN RI beam factory (2015)
  • 著者名/発表者名: T Ohnishi, A Enokizono, M Hara, T Hori, S Ichikawa, K Kurita, S Matsuo, T Suda, T Tamae, M Togasaki, K Tsukada, T Tsuru, S Wang, S Yoneyama and M Wakasugi
  • 雑誌名: Physics Scripta 巻: T166 ページ: 014071-014071
  • DOI: 10.1088/0031-8949/2015/t166/014071
  • 査読あり
• [雑誌論文] SCRIT Electron Scattering Facility (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshimi Suda, Akitomo Enozokizono, Masahiro Hara, Yuji Haraguchi, Sin’ichi Ichikawa, Kazuyoshi Kurita, Saki Matsuo, Tetsuya Ohnishi, Tadaaki Tamae, Mamoru Togasaki,Kyo Tsukada,Teruaki Tsuru, Shuo Wang, Shunpei Yoneyama and Masanori Wakasugi
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 030100-030100
  • DOI: 10.7566/jpscp.6.030100
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electron Scattering for Exotic Nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Suda
  • 雑誌名: Pramana Journal of Physics 巻: 83 号: 5 ページ: 739-747
  • DOI: 10.1007/s12043-014-0865-8
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Electron Scattering Activities in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshimi Suda
  • 学会等名: Invited seminar at RAON facility
  • 発表場所: Daejon, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Electron Scattering Activities in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshimi Suda
  • 学会等名: Invited seminar at Seoul National University
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] SCRIT法を用いた電子・不安定核散乱実験に向けた電子スペクトロメータのアクセプタンス評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 塚田暁,市川進一,榎園昭智,大西哲哉,栗田和好, 古小路裕樹 須田利美, 玉江忠明,水流輝明,戸ケ崎衛,原雅弘,堀利匡, 松田一衛,山田耕平,若杉昌徳,渡辺正満
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] SCRIT法を用いたXe同位体標的における電子散乱のルミノシティ測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 榎園昭智,塚田暁,市川進一,大西哲哉,栗田和好, 古小路裕樹 須田利美, 玉江忠明,水流輝明,戸ケ崎衛,原雅弘,堀利匡, 松田一衛,山田耕平,若杉昌徳,渡辺正満
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Future perspectives of the SCRIT facility (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshimi Suda
  • 学会等名: Electron-radioactive ion collisions : theoretical and experimental challenges
  • 発表場所: Orsay, France
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SCRIT electron scattering facility : present status and future perspectives (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshimi Suda
  • 学会等名: Neutron Skins of Nuclei
  • 発表場所: Mainz, Germany
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SCRIT法を用いたXe同位体標的における電子散乱の角度分布測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚田暁, 足立江介，市川進一，榎園昭智、大西哲哉，栗田和好，須田利美， 玉江忠明，水流照明，戸ヶ崎衛，原正弘，藤田峻広，堀利匡，堀充希， 松田一衛，山田耕平，若杉昌徳，渡辺正満
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府大阪）
  • 年月日: 2015-10-27
• [学会発表] SCRIT法を用いた電子・不安定核散乱実験に向けたルミノシティ決定精度の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 榎園昭智、塚田暁, 足立江介，市川進一，大西哲哉，栗田和好，須田利美， 玉江忠明，水流照明，戸ヶ崎衛，原正弘，藤田峻広，堀利匡，堀充希， 松田一衛，山田耕平，若杉昌徳，渡辺正満
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府大阪）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] Commissioning of SCRIT electron scattering facility (2015)
  • 著者名/発表者名: K.Tsukada, A.Enokizono, K.Kurita, T.Ohnishi, T.Suda, T.Tamae, M.Togasaki, T.Tsuru, K.Yamada, M.Wakasugi, M.Watanabe
  • 学会等名: RIBF International Users meeting 2015
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2015-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] Electron Scattering for Exotic Nuclei (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suda
  • 学会等名: 第３８回原子核物理学シンポジウム
  • 発表場所: メキシコ・ココヨック
  • 年月日: 2015-01-07
  • 招待講演
• [学会発表] SCRIT Electron Scattering Facility (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Suda
  • 学会等名: 第５９回南アフリカ物理学会
  • 発表場所: 南アフリカ・ヨハネスブルグ
  • 年月日: 2014-07-09
  • 招待講演
• [備考] SCRIT group
  • URL: http://www.lns.tohoku.ac.jp/~scrit/SCRIT_Sendai_J/SCRIT_MainPage.html
• [備考] Research Map
  • URL: http://researchmap.jp/toshimi.suda/
• [備考] SCRIT実験
  • URL: http://www.lns.tohoku.ac.jp/%7Escrit/SCRIT_Sendai_e/SCRIT_Sendai_e/SCRIT_MainPage.html
• [備考] SCRIT group
  • URL: http://www.riken.jp/en/research/labs/rnc/instrum_dev/scrit/
• [備考] SCRIT Home Page (Tohoku Group)
  • URL: http://www.lns.tohoku.ac.jp/~scrit/SCRIT_Sendai_J/SCRIT_MainPage.html
• [備考] RI・電子散乱装置開発チーム
  • URL: http://www.riken.jp/research/labs/rnc/instrum_dev/scrit/