アルミニウム-26のアイソマービーム生成と銀河ガンマ線の生成機構の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05369
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山口 英斉 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 講師 (30376529)
• 研究分担者: 早川 勢也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (00747743)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 宇宙核物理 / 不安定核 / 宇宙ガンマ線 / 核異性体 / 水素燃焼

研究実績の概要

平成30年度には、前年度に引き続き、CRIB装置において行ったAl-26アイソマービームの共鳴散乱実験の解析を進めた。ビーム中に含まれる核異性体(アイソマー)が、ビーム全体のうちどれだけの割合を占めるかの決定が、実験結果の解釈に重要であり、実験装置の詳細情報を取り込んだシミュレーションを実験中のアイソマー崩壊由来のγ線、β線の測定と比較し、アイソマー比の決定を行っている。前年度までにγ線とβ線の解析で若干異なる値が出るという問題が現れていたが、低いエネルギーのβ線を考慮したより詳細なシミュレーションを実行することによって、β線の検出効率が問題であることがほぼ明らかとなり、アイソマーはAl-26ビーム全体の50%前後であると矛盾なく理解された。
また、共鳴散乱の解析コードを開発し、解析を進めることにより、Al-26の破壊反応を進める大きな共鳴の存在が確認された。これらの共鳴は、超新星などの高温天体現象において、Al-26原子核の破壊反応を増幅する役割を果たすため、Al-26の生成量問題の解決に寄与する可能性がある。残念ながら最終目的である天体核反応の評価と、Al-26の生成量問題の解決には至らなかったが、最終結果には着々と近づいており、遅くともこれから１年以内には結論が得られるよう、研究を進めている。
更に、これまでの成果に関して、宇宙核物理の最重要会議の一つであるNIC-XVをはじめ、NN2018, ECT* Workshopなどの国際会議の場において、積極的に発表を行った。

研究成果

• [国際共同研究] 成均館大学/梨花女子大学(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: 成均館大学/梨花女子大学
• [国際共同研究] CIAE/Institute of Modern Physics/Beijing Normal Univ.(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: CIAE/Institute of Modern Physics/Beijing Normal Univ.
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] University of Edinburgh(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Edinburgh
• [国際共同研究] INFN/University of Catania(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: INFN/University of Catania
• [国際共同研究] McMaster Univ.(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: McMaster Univ.
• [雑誌論文] Beam production of ? 18 Ne with in-flight method for alpha scattering at CRIB (2018)
  • 著者名/発表者名: Duy N.N.、Chae K.Y.、Cha S.M.、Yamaguchi H.、Abe K.、Bae S.H.、Binh D.N.、Choi S.H.、Hahn K.I.、Hayakawa S.、Hong B.、Iwasa N.、Kahl D.、et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 897 ページ: 8～13
  • DOI: doi.org/10.1016/j.nima.2018.04.043
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Impact of the 26mAl(p, γ) reaction to galactic 26Al yield (2018)
  • 著者名/発表者名: Kahl D.、Shimizu H.、Yamaguchi H.、Abe K.、Beliuskina O.、Cha S. M.、Chae K. Y.、Chen A. A.、Ge Z.、Hayakawa S.、Imai N.、Iwasa N.、Kim A.、Kim D. H.、Kim M. J.、Kubono S.、Kwag M. S.、Liang J.、Moon J. Y.、Nishimura S.、Oka S.、Park S. Y.、Psaltis A.、Teranishi T.、Ueno Y.、Yang L.
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1947 ページ: 020003 (8p)
  • DOI: https://doi.org/10.1063/1.5030807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indirect studies on astrophysical reactions at the low-energy RI beam separator CRIB (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi H.、Kahl D.、Hayakawa S.、Yang L.、Shimizu H.、Sakaguchi Y.、Abe K.、Wakabayashi Y.、Hashimoto et al.
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1947 ページ: 020022 (6p)
  • DOI: https://doi.org/10.1063/1.5030826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of the neutron-induced reactions on 7Be with CRIB by the Trojan Horse method (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa S.、Abe K.、Beliuskina O.、Cha S. M.、Chae K. Y.、Cherubini S.、Figuera P.、Ge Z.、Gulino M.、Hu J.、Inoue A.、et al.
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1947 ページ: 020011 (8p)
  • DOI: https://doi.org/10.1063/1.5030815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct measurements and detection techniques with low-energy RIBs (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi H.、Hayakawa S.、Yang L.、Shimizu H.、Kahl D.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 184 ページ: 01017～01017
  • DOI: https://doi.org/10.1051/epjconf/201818401017
• [雑誌論文] Isomeric 26Al beam production with CRIB (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H.、Kahl D.、Yamaguchi H.、Abe K.、Beliuskina O.、Cha S. M.、Chae K. Y.、Chen A. A.、Ge Z.、Hayakawa S.、Imai N.、Iwasa N.、Kim A.、Kim D. H.、Kim M. J.、Kubono S.、Kawag M. S.、Liang J.、Moon J. Y.、Nishimura S.、Oka S.、Park S. Y.、Psaltis A.、Teranishi T.、Ueno Y.、Yang L.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 184 ページ: 02013～02013
  • DOI: https://doi.org/10.1051/epjconf/201818402013
• [学会発表] Study on cluster states in unstable nuclei with alpha-resonant scattering (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 学会等名: RIBF Nuclear Physics Seminar
• [学会発表] Study on explosive nuclear synthesis with low-energy RI beams at CRIB' (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 学会等名: 15th International Symposium on Nuclei in the Cosmos
  • 国際学会
• [学会発表] Activities at the low-energy RI beam separator CRIB (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 学会等名: RIBF Users Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Indirect method application for RI-beam experiments (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 学会等名: ECT* Workshop "Indirect Methods in Nuclear Astrophysics''
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Studies on nuclear astrophysics and nuclear clustering with low-energy RI beams at CRIB (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 学会等名: 13th International Conference on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2018)
  • 国際学会 / 招待講演