| 研究課題/領域番号 |
18K03672
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
近藤 洋介 東京工業大学, 理学院, 助教 (00455346)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 中性子過剰核 |
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| 研究実績の概要 |
酸素・フッ素同位体では中性子ドリップラインが急激に変化する酸素ドリップライン異常という現象が知られているが、なぜ急激に変化するのかその起源は明らかになっていない。本研究では、アイソスピン増加型の荷電交換反応を用いることによって、これまで生成が困難であった酸素ドリップライン異常領域の中性子過剰核、特に非束縛核27Oの励起状態の観測を目指す。
アイソスピン増加型の荷電交換反応の実験例はほとんどない。現実的な27O実験計画を立てるために炭素標的を用いた実験のデータ解析を進めた。炭素標的による28Neのアイソスピン増加型荷電交換反応反応の解析では非束縛中性子過剰核28Fの基底状態に加え、これまで知られていなかった共鳴準位を初めて観測していた。データ解析をさらに進めたところ、28Fの終状態によって散乱角度分布が異なることが分かった。
また28Fについては一陽子分離反応と一中性子分離反応を用いた別の実験データの解析が完了した。28Fの基底状態は、通常のシェル構造では価中性子がd3/2軌道を占有することが期待されるが、運動量分布の解析などから主にp3/2軌道を占有していることが明らかとなった。これはシェル構造が変化してN=20の魔法数が消失していることを反映している。28FでN=20の魔法数が消失していることは、統計量の乏しかった先行研究ではわからなかったことであり、高統計の本データの解析により初めて明らかにすることができた。
先行して行っていた陽子剥離反応を用いた27O、28Oの研究については理論研究者とコラボレーションを進めた。また投稿論文の執筆を進めた。
以上の結果は、国内・国際学会で発表を行った。28Fの一陽子分離反応と一中性子分離反応の結果については学術雑誌Physical Review Lettersで結果を発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
炭素標的におけるアイソスピン増加型荷電交換反応により、28Fの共鳴状態を生成できることが確認できた。また28Fについてのアイソスピン増加型の荷電交換反応と核子剥離反応の結果を比較すると、生成される終状態が異なっている。これは反応による終状態の選択測の違いを示しており、先行して行っている核子剥離反応を用いた27Oの実験では観測されなかった状態を荷電交換反応を用いることで観測できる期待がある。フランスLPCのグループと共同で進めている中性子検出器NEBULAのアップグレードもおおむね順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
27Oの励起状態測定実験の準備を進める。この27Oの測定のためには中性子検出器NEBULAのアップグレードが必要不可欠であるので、フランスLPCグループと協力してNEBULAのアップグレードをさらに進める。さらに、東工大で開発中の高精細中性子検出器HIMEを使用することで検出効率を大きく向上できる可能性がある。シミュレーションを進め、実験セットアップの最適化を行う。
また28Fのデータ解析から、アイソスピン増加型の荷電交換反応が核子剥離反応とは異なる選択測を持つことが確認できたので、他の核種のデータ解析を進め、これまで観測できなかった準位の探索を行う。
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