2022 年度研究成果報告書

新しい等時性調整方法の確立による宇宙元素合成過程の解明

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	19K14751
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
研究機関	国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
研究代表者	洲嵜ふみ国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門原子力科学研究所先端基礎研究センター, 研究職 (70779727)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	イオン蓄積リング
研究成果の概要	稀少RIリングはRプロセス解明のため不安定核の質量精密測定を行う装置である。高精度の質量測定にはリング周回粒子が運動量によらず同一周期で周回する(等時性）状態が高精度で成立する必要がある。本研究はより不安定な核の質量測定に向けて高い真空度で利用可能な新しい等時性調整の方法を確立し、質量測定精度を保証することを目指した。研究期間全体を通じてRFキャビティと現存の共鳴ショットキーピックアップを組み合わせた新しい等時性調整手法に関してビーム実験には至らなかったものの、稀少RIリング実験において共鳴ショットキーピックアップによる等時性調整を実施したデータの解析により新手法の実現につながる知見を得た。
自由記述の分野	原子核物理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	鉄より重い元素がどのようにできたのか、という疑問に答える仮説として、原子核が一気に中性子を吸収して崩壊し原子番号を増やして進むRプロセスがある。Rプロセス解明のため経路上核の質量精密測定を行う稀少RIリングが理化学研究所に建設された。研究成果である稀少RIリング実験における共鳴ショットキーピックアップの等時性調整手法の実現とデータ解析により、RFキャビティの設計や現手法への課題等の知見を得た。本研究により得た知見は高い真空度でも適用可能な新しい等時性調整手法の確立に活用できるため、将来稀少RIリングで実施するより不安定な核の質量精密測定の実現とRプロセス解明に大きな進展をもたらす。