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2018 年度 実施状況報告書

Cu同位体の励起状態核磁気モーメント測定による中性子過剰核の核構造研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05390
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

市川 雄一  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (20532089)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード不安定核 / 磁気モーメント / スピン
研究実績の概要

本研究では、中性子過剰領域の銅同位体75Cu励起状態の核磁気モーメント測定実験を通じて、二重魔法数核78Ni近傍における核構造の変遷について調べることを目的とする。
75Cuの励起状態の核磁気モーメント測定実験は理化学研究所RIBFにて行った。独自に開発してきた分散整合二回散乱法によるスピン整列RIビーム生成を行うことで、30%という非常に高いスピン整列度を持つ75Cuビームの生成に成功した。この30%という値は原理的な最大値に迫る大きさであった。この30%というスピン整列度を達成したことにより、目的とするアイソマー励起状態の磁気モーメント測定に初めて成功した。本実験で得られた磁気モーメント測定値をモンテカルロ殻模型による最新の理論計算と比較することで、75Cuの基底状態、励起状態における波動関数の挙動、そして中性子過剰銅同位体おける殻構造の進化の様相の詳細な議論が可能になった。その結果、75Cuの基底状態および励起状態は変形したコアの周囲をバレンス陽子が周回している描像でよく記述できることが明らかになり、さらに中性子過剰銅同位体における変形の効果を取り入れた殻進化の描像を提示した。本年度は、本実験結果および議論をまとめた原著論文を投稿し、誌上掲載された。また、「磁気モーメントから分かる銅同位体の新たな姿」と題して、本研究成果に関するプレスリリースを行なった。
さらに本年度は、本実験で用いたスピン整列生成法のより詳細なメカニズム理解に向けた開発実験を行い、その結果を解析中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

目的としていた励起状態磁気モーメントの測定に成功し、その実験値に関して理論家との議論を行い、それらに関するをまとめた原著論文が誌上掲載されたため。

今後の研究の推進方策

スピン整列生成メカニズムの理解に向けた検証実験の実施を計画している。また原著論文発表に関する国内外の学会での成果発表または招待講演を予定している。

次年度使用額が生じた理由

今年度、本研究課題の成果をまとめた論文を投稿しており、来年度には、本研究結果により判明した問題点解消に向けた開発・検証実験を予定している。さらに、論文発表に合わせて国内外の学会での成果発表または招待講演を予定している。これらのおおまかなスケジュールが次年度になることが判明した段階で、その分の見積額を次年度使用分として未使用にした。次年度におけるこれらの活動により、本研究課題の目的を精緻に達成できると期待される。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] CSNSM/GANIL/CEA(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CSNSM/GANIL/CEA
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] ELI-NP(ルーマニア)

    • 国名
      ルーマニア
    • 外国機関名
      ELI-NP
  • [国際共同研究] KU Leuven(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      KU Leuven
  • [国際共同研究] Istanbul University(トルコ)

    • 国名
      トルコ
    • 外国機関名
      Istanbul University
  • [国際共同研究] Weizmann Institute of Science(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      Weizmann Institute of Science
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Interplay between nuclear shell evolution and shape deformation revealed by the magnetic moment of 75Cu2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa et al.
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 15 ページ: 321-325

    • DOI

      10.1038/s41567-018-0410-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Nuclear magnetic dipole moments measured with spin-oriented RI beams at RIKEN RIBF2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa
    • 学会等名
      The International Conference on Hyperfine Interactions and their Applications (HYPERFINE 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interplay between nuclear shell evolution and shape deformation revealed by the magnetic moment of 75Cu2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa
    • 学会等名
      The 265th RIBF Nuclear Physics Seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 不安定核の核スピン偏極・整列生成について2019

    • 著者名/発表者名
      市川 雄一
    • 学会等名
      第10回 停止・低速ビームを用いた核分光研究会(10th SSRI)
  • [学会発表] Single-particle states and collective modes: results from magnetic moment measurement of 75mCu2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa
    • 学会等名
      The 10th international conference on Direct Reactions with Exotic Beams (DREB2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic moment of 75mCu measured with a highly spin-aligned beam2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa et al
    • 学会等名
      13th international conference on nucleus-nucleus collisions (NN2018)
    • 国際学会
  • [備考] 理化学研究所プレスリリース:磁気モーメントから分かる銅同位体の新たな姿

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2019/20190130_2/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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