研究課題
中性子魔法数20付近の中性子過剰核では、31Mg核における変形共存のような特異な核構造が、我々独自の手法、すなわち、不安定核のスピンを偏極させ、そのベータ崩壊の空間的非対称度と引き続いて放出される中性子とガンマ線を同時に計測することによって、娘核準位一つ一つのスピン・パリティを精度よく決定できるという手法によって発見された。本研究は、より中性子過剰な不安定核の構造とその発現機構の解明を目的としている。最終年度の本年度は、①これまでに開発してきた中性子検出器系と増強したベータ線・ガンマ線検出器系をカナダTRIUMFに持ち込んで組み上げ、②アルカリ土類元素核のスピン偏極を達成するための新しいレーザー光ポンピング装置を組み込み、③両者を組み合わせて、31Mgおよび33Mgビームを用いて、核分光実験を遂行した（2019年11月）。その結果、アルカリ土類元素ビームの核偏極をレーザー光ポンピング法によって生成することに成功した。しかし、偏極生成後に電子を一つはぎ取る過程で大きな減偏極が生じるという、予期せぬ課題を発見した。31Mgビームでは、核スピン偏極度3%という低い偏極度（アルカリ元素では30%）ではあったが、娘核31Alの8つの励起状態のスピン・パリティを世界に先駆けて確定するという成果をあげることができた。さらに、未知の励起状態を多数発見した。詳細なデータをもとに31Al核の核構造の解明が進行中である。ビーム強度が一桁以上弱い33Mgビームでは、偏極させないビームを用いて、ベータ遅発中性子の測定に成功した。その結果、33Al核の中性子放出しきい値より上の励起状態を多数発見することができた。ガンマ線のデータと併せて、33Al核の準位の決定が進行中である。また、アルカリ土類元素ビームの核偏極生成での未知の課題が発見され、解決のための知見を得られたことは大きな成果であった。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Progress of Theoretical and Experimental Physics
巻: 2020 ページ: 023D01-1～19
https://doi.org/10.1093/ptep/ptz163
http://adam.phys.sci.osaka-u.ac.jp/
