重イオン破砕反応のメカニズムと整列したスピン・ストレッチアイソマーの生成

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04640287
• 研究分野: 核・宇宙線・素粒子
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 旭 耕一郎 東京工業大学, 理学部, 助教授 (80114354)
• 研究分担者: 武藤 一雄 東京工業大学, 理学部, 助手 (60114899) ; 足立 實 東京工業大学, 理学部, 助手 (80016112)
• キーワード: 入射核破砕反応 / スピン偏極 / 核磁気モーメント / 中性子過剰核

研究概要

スピン整列度の測定に必要な測定装置の開発・整備を行なうとともに測定量に関する予測・検討を行なった。
中・高エネルギーの原子核ー原子核周辺衝突において生成・放出される入射核破砕片に対するスピン整列度及びスピン・ストレッチアイソマーの生成比に関して理論に基づく予測を行なった。この型の反応(入射核破砕反応)を記述するモデルから導かれる放出運動量とスピンとの関係に基づき、入射核、反応生成核に対する殻模型波動関数を用いて、生成核のスピン整列度を計算した。その結果、i)入射方向を軸とするスピン整列度は、破砕片運動量が入射速度に対応する値(運動量分布の中心値にほぼ等しい)をとるときに負の最大値となる、ii)運動量がその両側にずれるに従い整列度は段々と正値に向い、運動量分布の両裾で正の大きな値をとる、iii)放出核を有限にとったときには反応平面に垂直な方向を軸としたスピン整列(偏極)が生じることがわか突た。また、同様の計算によりiv)スピン・ストレッチアイソマー生成比は運動量の中心値付近では小さく、両裾で50-70%と大きな値をとることが予測された。これらの結果は当初の定性的な推論と一致しており、これらの観測量を運動量の関数として実際に測定することが有用であることがわかった。
さらに、上記iii)について E/A=40〜100Met/uのビームを用いて実際に測定を行なった。その結果、軽い生成核のスピン方向が実際揃っており、その符号や運動量依存性は入射核破砕反応のモデルとよく一致することがわかった。またこの結果を利用して、中性子過剰領域の原子核の磁気モーメントを測定することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] K.Asahi: "Fragment Spin Polarization and Its Application" Proceedings of 6th International Conference on Nuclei Far From Stability,Bernkastel-Kues,Germany,1992.(1993)
• [文献書誌] H.Okuno,et al.: "Polarization in Projectile Fragmentation and g-Factor Measurements for Neutron-rich Nuclei" Proceedings of 9th International Conference on Hyperfine Interactions,Osaka,Japan,1992.(1993)
• [文献書誌] H.Ueno,et al.: "Spin-polarized Radioactive Beams and β-NMR Experiments" Proc.Int.Symp.on Unstable Nuclei and Particles as Probes in Physics and Chemistry,Wako,Japan,1992.(1993)
• [文献書誌] K.Asahi et al.: "Spin Polarization by Abrasion Process in Intermediate-energy Heavy-ion Collision and Its Application" Proceedings of Japan-China Joint Nuclear Physics Symposium,Tokyo,Japan,November 1992.(1993)