| 研究課題/領域番号 |
19K20606
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
三宅 泰斗 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, 基礎科学特別研究員 (30804695)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 加速器質量分析 / 負イオン / セシウムスパッター型負イオン源 |
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| 研究実績の概要 |
長半減期の超重元素が分布していると理論的に予測されている「安定の島」の元素の探索は、原子モデルの理解や重元素合成の謎を解く手掛かりとして、原子核物理学や宇宙物理学において重要なテーマとされる。長半減期の超重元素は自然界に未だ崩壊せずに存在するか、加速器により合成できたとしても、その存在度は極めて低く、検出には高感度の分析手法が必要であると考えられる。本研究では超高感度の分析手法である加速器質量分析法により、環境中に存在し得る極めて存在度が低い元素の検出に向けて、セシウムスパッター型負イオン源における負イオンの生成について研究を行うことを目的としている。
研究計画の2年目には1年目に製作した装置により、超重元素と化学的な性質が近いと考えられる同族の元素を利用して、試料径や試料の混合物を変えて負イオンの生成実験を行う予定であったが、新型コロナウイルス の感染拡大の影響や実験装置のトラブルが重なり、実験の予定に遅れが出ている。
試料ケースや試料の準備は完了したため、今後実験を進めていきたいと考えている。
レーザー光脱離法の開発に関しては、前年度に硫黄の負イオンを減速し、レーザーにより中性化することを実証した。今年度は硫黄以外の様々な元素の負イオン、負分子イオンについてレーザーと相互作用させ、レーザーによる負イオンの抑制率について調査した。結果として、負イオンや負分子イオンの電子親和力とレーザーによる抑制率に相関があることが確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年は実験を中心に研究を遂行する予定であったが、新型コロナウイルス の感染拡大に伴う緊急事態宣言により、秋頃まで実験を行うことができなかった。その後実験を再開したが、イオン源内部におけるセシウム漏洩のトラブルやそれに起因する絶縁体の汚染の解消などに時間を費やしたため、実験の進捗に遅れが出ている。
装置については研究計画の1年目に前倒しで製作を始めたこともあり、製作は完了している。
実験に必要な試料類も準備し、残りの期間で研究を進める予定である。
計算モデルの構築についても引き続き行っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
実験装置の修理や試料の準備が完了したため、負イオンの生成について実験する予定である。
計算モデルの構築も継続して実施中である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年度は新型コロナウイルスの感染拡大の影響や装置の不具合の関係から、申請予定であった助成金を使用する機会がなかった。
次年度は実験装置のターボポンプの修理や必要な消耗品の購入を中心に使用する予定である。
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