原子核のスピン共鳴

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08044085
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 江尻 宏泰 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (80013374)
• 研究分担者: HARAKEH M.N. オランダ, KVI国立原子核研究所, 教授 ; 土岐 博 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (70163962) ; 藤原 守 大阪大学, 核物理研究センター, 助教授 (00030031)
• キーワード: スピンアイソスピン共鳴 / ニュートリノ / 陽子崩壊 / 中性子崩壊 / ガンマ線崩壊 / 水素標的 / 巨大共鳴 / 原子核のミクロ構造

研究概要

本国際学術研究の目的はオランダ国立原子核研究所(KVI)AGORサイクロトロンと核物理研究センター・リングサイクロトロンの双方の施設を用い、原子核のスピン・アイソスピン共鳴から陽子、中性子、ガンマ線崩壊の実験的研究を行い、巨大共鳴のミクロ構造(波動関数の由来)を研究することであった。
この目的を達成するために以下の具体的な学術交流活動を行った。
1.平成8年9月に行われた、江尻がオランダに出向き、今後の国際協力として進めていく実験研究について具体的打ち合わせを行った。
2.平成8年7月にはオランダより巨大共鳴研究の世界的権威者A.van der Woude博士が大阪を訪問し、巨大共鳴研究の将来研究について、共同研究、討論を行った。
3.^<90>Zr(^3He,t)^<90>Nb反応実験データの具体的解析を行うために大阪より、秋宗がKV1に出張した。大阪でのデータ解析をHarakeh教授らとの議論を重ねながらおこなった。また、新しくセンターで測定した陽子崩壊測定^<58>NI(^3He,tp)反応の解析をスタートさせた。
太陽ニュートリノに関係した実験として同様な実験を^<71>Ga原子核についても行った。また、^<12>C,^<13>C(^3He,tp)反応実験についても解析がすすみ、博士論文1編、修士論文3編が完成した。
4.平成9年2月には藤原、秋宗がオランダに出向き、新しく、企画された原子核の高スピン単一陽子粒子状態からの陽子崩壊実験の実験準備をすすめるとともに、陽子、中性子、ガンマ線崩壊の解析を進めた。
オランダ側研究者との協力要請により、日本で開発されたケブラ-フォイルを陽子-陽子散乱からの高エネルギーガンマ線検出実験のためのワイヤーカウンター(荷電粒子検出器)にもちいる試みもおこなった。このケブラ-フォイルは液体水素ターゲット用のビーム窓に使用可能であることが証明された。
5.平成9年3月にはM.N.Harakeh,H.van der Molen、N.Kalantar-Nayestanaki、A.van der Berg氏が本学術研究プログラムの援助とオランダ政府の援助により大阪に来日し、^<90>Zr(a,tp)反応実験を行った。アメリカ・ミシガン大学J.Ja^^<・・>necke教授、T.O′Donell博士、フランス・オルセ-研究所のI.Hhenry,H.Laurant博士らはそれぞれ自国の援助のもとで実験協力チームを組み、実験に参加した。
KVIでは日本側研究者と協力し、陽子崩壊のためのシリコン検出器の準備、電子回路のチェックを入念に行い完成させた。核物理研究センターではすでに40個のシリコン検出器からなるシリコンボール検出器が完成している、その技術交換のために、オランダ側からの派遣研究者としてAd van den Berg氏が平成8年3月に大阪を来訪した成果が実って来た。
AGORサイクロトロンは平成8年10月ごろから稼働状態に入った。現在、二核子系、三核子系散乱における高エネルギー発生の実験研究が行われている。
磁気スペクトロメータ建設も最終段階に入っている。今後、詳細な実験計画検討を行い、原子核のアイソベクター巨大共鳴探索実験が平成9年には行われることとなった。
6.オランダ側研究者との共同研究結果として平成8年度にも、いくつかの研究論文が完成した。今後も同様な研究協力のもとに原子核「スピン共鳴」の研究が発展していくことは確実である。現在、KV1では「EUROSUPERNOVAE」研究計画が進展しつつある。これは、質量の重い超新星爆発をこれからの研究対象とし、宇宙のなぞを解こうという計画である。原子核によるニュートリノ吸収のための基礎データがこの計画では必要となっている。この研究分野では核物理研究センターの「Grand Raiden」磁気分析器に設置された「焦点面偏極分析器」は世界のトップに立つ実験装置であり、最近、きわめてバックグランドの少ない陽子非弾性散乱の0度測定が可能であることが、実験的に証明された、今後、この方面の研究の進展もはかれる。

研究成果

• [文献書誌] H.Aakimune,H.Ejiri,M.Fujiwara,et al.: "GT Strengths Studied,by (^3He,t)Reaction and Nuclear Matrix Elements for Double Beta Decays" Phys.Lett.B. (1997)
• [文献書誌] Y.Fujita,M.Fujiwara,M.N.Harakeh,et al.: "Isospin and spin-orbit structure of J^π=1^+ states excited in ^<28>Si" Phys.Rev.C. (1997)
• [文献書誌] A.Tamii,M.Fujiwara,et al.: "New Data Acguisition System for the Focal Plane Polarimetu of the “Grand Raiden" Spectrometer" IEEE transactions on Nuclear Science. 43. 2488-2491 (1996)
• [文献書誌] J.Ja^^<・・>necke,M.Fujiwara et al.,: "Structure of the neutron-halo nucleu4 ^6He" Phys.Rev.C54. 1070-1083 (1996)
• [文献書誌] R.De Leo,M.Fujiwara et al.,: "Isospin Character of Low-Lying States in ^<56>Fe" Phys.Rev.C53. 2718-2731 (1996)
• [文献書誌] M.Fujiwara,et al,: "Spin-Isospin Resonances in Nuclei" Nucl.Phys.A599. 223-244 (1996)
• [文献書誌] J.Ja^^<・・>necke,M.Fujiwara,et al.,: "Isovector Giant Resonances in ^6He,^<12>B,^<90>Y,^<120>In and ^<208>Tl" Nucl.Phys.A599. 191-196 (1996)
• [文献書誌] T.Yamaya,M.Fujiwara,et al.,: "α-cluster states aboce the threshold energy in ^<44>Ti" Phys.Rev.C53. 131-136 (1996)
• [文献書誌] Y.Fujita,M.Fujiwara,et al.,: "Isospin decomposition of the Gamow-Teller strength in ^<58>Cu" Phys。Lett.B356. 29-34 (1996)
• [文献書誌] H.Akimune,H.Ejiri,M.Fujiwara,et al.,: "GT Strengths Studied by (^3He,t)Reaction and Nuclear Matrix Elements for Double Beta Decays" Phys.Lett.B. (1997)
• [文献書誌] Y.Fujita,M.Fujiwara,M.N.Harakeh et al.,: "Isospin and spin-orbit structure of J^π=1^+ states excited in ^<28>Si" Phys.Rev.C. (1997)
• [文献書誌] A.Tamii,M.Fujiwara,et al.,: "New Data Aquisition System for the Focal Plane Polarimeter of the ″Grand Raiden″ Spectrometer" IEEE transactions on Nuclear Science. 43. 2488-2491 (1996)
• [文献書誌] J.Ja^^<・・>necke,M.Fujiwara,et al.,: "Structure of the neutron-halo nucleus ^6He" Phys.Rev.C54. 1070-1083 (1996)
• [文献書誌] R.De Leo,…M.Fujiwara,et al.,: "Isospin Character of Low-Lying States in ^<56>Fe" Phys.Rev.C53. 2718-2731 (1996)
• [文献書誌] M.Fujiwara,et al.,: "Spin-Isospin Resonances in Nuclei" Nucl.Phys.A599. 223-244 (1996)
• [文献書誌] J.Janecke,M.Fujiwara,et al.,: "Isovector Giant Resonances in ^6He,^<12>B,^<90>Y,^<120>In and ^<208>Tl" Nucl.Phys.A599. 191-196 (1996)
• [文献書誌] T.Yamaya,M.Fujiwara,et al.,: "α-cluster states above the threshold energy in ^<44>Ti" Phys.Rev.C53. 131-136 (1996)
• [文献書誌] Y.Fujita,M.Fujiwara,et al.,: "Isospin decomposition of the Gamow-Teller strength in ^<58>Cu" Phys.Lett.B356. 29-34 (1996)