2016 年度実績報告書

X線観測による超重核の原子番号直接同定

研究課題

研究課題/領域番号	16H02196
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	森本幸司国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, チームリーダー (00332247)
研究分担者	加治大哉国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 仁科センター研究員 (00391912)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	原子核実験 / 放射線検出器 / 超重元素 / X線
研究実績の概要	理化学研究所仁科加速器研究センターを中心とした研究グループにおいて、新たに開発した気体充填型反跳分離装置GARIS-IIを用いて原子番号119番以上の新元素の探索を行う事を計画している。本研究は、この新元素探索へむけたGARIS-IIの高度利用技術の開発が目的である。具体的には、新元素認定基準の一つである特性X線観測を観測する事による超重核の原子番号直接同定を目指すものである。現在のGARIS-II焦点面検出システムでは、原子核のアルファ崩壊に伴うアルファ線の測定および自発核分裂の測定を可能としているが、本年度はこのシステムにアルファ壊変に伴って放出されるX線の測定を可能とするGe検出器、Si検出器およびCdTe検出器を組み合わせたシステムを開発しオフラインでの試験を行った。今後は、加速器を用いたオンライン試験を行い、本システムの原理を実証したい。さらには、標的位置でのIn-beam X線観測を可能とするシステムを開発し性能を実証する事を目指す。最終的には、今後予定されている新元素探索実験に適用し新元素の原子番号を直接同定する事を目的とするが、新元素探索のみならず超重核の核構造研究、超重核の精密核分光さらには超重元素化学研究への応用も展開していきたい。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由まず、購入した検出器やプリアンプ類について個別に性能試験を行い、本研究の目的に適用出来る事を確認した。その後Ge検出器、Si検出器およびCdTe検出器アレイのテストベンチを立ち上げ、検出器アレイおよび基本回路構成について標準線源を用いて検証した。また、オンライン実験に用いるフランジ類についても設計し準備を行っている。現在、新元素探索に向けた予備実験（118番元素の合成実験）を優先的に走らせているため、加速器を用いたオンライン実験についてはビームタイムを取得する事が出来なかった。
今後の研究の推進方策	昨年度行う事が出来なかった加速器を用いた実験を行いたい。候補としては、209Bi(50Ti,xn)259-xDb, 208Pb(51V,xn)259-xDb, 209Bi(54Cr,xn)263-xBh 等を検討している。引き続き、In-beamX線測定を行うためのセットアップを設計・製作する。まず、オフラインで性能試験を行い、結果が良好であれば、加速器を用いた実験にて原理を実証し、今後予定されている新元素探索実験に適用したい。オンライン試験の候補としては、208Pb(48Ca,2n)254No を候補としている。