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2010 年度 実績報告書

高強度パルスビームによる星の中での12C(alpha,gamma)断面積測定

研究課題

研究課題/領域番号 20244036
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

宮武 宇也  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (50190799)

研究分担者 石山 博恒  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50321534)
渡辺 裕  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (50353363)
牧井 宏之  日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究員 (20425573)
キーワード元素合成 / 天体核物理 / 加速器ビームハンドリング / 原子核物理
研究概要

本測定に向けた装置開発において、2つの加速ギャップと1つの加速空洞からなる1台のプレバンチャーと、幅10mmの薄板電極を積み上げた多層型ビームチョッパーを開発し、実験条件を充たす時間構造(2~4MHz,半値幅20ns以下)を持つ高強度(約6μA)パルスビーム生成に成功した。
これにより計画通りE_<cm>=2.1,2.3,3.4MeVのエネルギー点で行うことができた。現在取得データを解析しており、研究期間内の論文公表を目指している。測定エネルギー領域では、^<12>C(α,γ)以外の予期せぬ反応によるγ線が多く、E1/E2成分の精度良い分離を妨げている。他方、新たな原理によるビームバンチング装置については、これまでに学会等で報告して来たが、その原理、特徴、性能についての総合論文を執筆中である。今後このエネルギー領域での高精度測定をさらに進めて行く上では、バックグランドγ線の由来追求が最も重要となることから、測定に用いた高純度標的の成分分析を急いでいる。
最終的には、E_<cm>=300keVに出来るだけ近い低エネルギーかつ高強度αビームによる測定を目指しており、本研究による新ビームバンチング法に基づく高強度ビーム生成には、目処が立った。他方、高強度ビームに耐える高純度^<12>C標的の開発が途上であり、成分分析とともに、実験条件を満たす標的の開発を推進している。
研究グループでは、本研究課題である^<12>C(α,γ)^<16>Oを含め、^8Liが関与する反応率の系統的測定などを平行して進めて来た。これらの軽い質量数の核反応データの蓄積を基礎に、超新星爆発時における重元素合成過程、特に金・白金等の元素を速い中性子捕獲過程で生成して行くための天体環境の詳細な研究を推進しつつある。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Gas-gain study of standard CERN GEM and 400-mm-thick GEM in low-pressure He/CO2 mixed gas2011

    • 著者名/発表者名
      S.K.Das, 他7名
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.Meth A

      巻: 625 ページ: 39-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton resonance elestic scattering in inverse kinematics on the medium heavy nucleus2010

    • 著者名/発表者名
      N.Imai, 他10名
    • 雑誌名

      European Phys.J.A

      巻: 46 ページ: 157-160

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the GEM-MSTPC for measurements of low-energy nuclear reactions2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaguchi, 他14名
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.Meth.A

      巻: 623 ページ: 135-137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An experimental plan, to study beta-decay properties on N=126 waiting-point nuclei in the R-process2010

    • 著者名/発表者名
      H.Ishiyama, 他8名
    • 雑誌名

      AIP Conf.Proc.

      巻: 1269 ページ: 255-261

  • [雑誌論文] Development of the GEM-MSTPC for studies of astrophysical nuclear reaction rates2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaguchi, 他19名
    • 雑誌名

      AIP Conf.Proc.

      巻: 1269 ページ: 433-435

  • [雑誌論文] Superdeformed band in asymmetric N>Z nucleus 40Ar2010

    • 著者名/発表者名
      T.Morikawa, 他17名
    • 雑誌名

      Mod.Phys.Lett.A

      巻: 25 ページ: 1792-1795

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure of neutron-rich 28, 29Mg studies through b-decay of spinpolarized 28, 29Na beams at TRIVMF2010

    • 著者名/発表者名
      K.Tajiri, 他15名
    • 雑誌名

      Mod.Phys.Lett.A.

      巻: 25 ページ: 1972-1975

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental proposal to study β decay properties around N=126 nuclei produced by multi-nucleon transfer reactions2010

    • 著者名/発表者名
      Y.X.Watanabe, 他8名
    • 雑誌名

      AIP Conf.Proc.

      巻: 1235 ページ: 125-131

  • [雑誌論文] Barrier distribution of quasi-elastic backward scattering in very heavy reaction systems2010

    • 著者名/発表者名
      S.Mitsuoka, 他8名
    • 雑誌名

      Int.J.Mod.Phys.E

      巻: 19 ページ: 5-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superdeformation in asymmetric N>Z nucleus 40Ar2010

    • 著者名/発表者名
      E.Ideguchi, 他17名
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B

      巻: 686 ページ: 18-20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DESIGN AND TEST OF 2-4MHz SAWTOOTH-WAVE PRE-BUNCHER FOR 26MHz-RFQ2010

    • 著者名/発表者名
      K.Niki, 他6名
    • 雑誌名

      Proc.1st Int.Part.Acc.Conf.(IPAC'10)

      ページ: 3903-3905

  • [雑誌論文] BEAM TEST OF SAWTOOTH-WAVE PRE-BUNCHER COUPLED TO AMULTILAYER CHOPPER2010

    • 著者名/発表者名
      M.Okada, 他7名
    • 雑誌名

      Proc.1st Int.Part.Acc.Conf.(IPAC'10)

      ページ: 3906-3908

  • [雑誌論文] BEAM TEST OF LOW BACKGROUND PRE-BUNCH SYSTEM2010

    • 著者名/発表者名
      M.Okada, 他7名
    • 雑誌名

      Proc.7tht Ann.Part.Acc.Soc.Japan

      ページ: 367-369

  • [学会発表] 2ギャップバンチャーを用いた鋸歯状波電圧による新バンチング技術の開発2011

    • 著者名/発表者名
      岡田雅之
    • 学会等名
      平成22年度KEK技術賞発表会
    • 発表場所
      KEKつくばキャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-07
  • [学会発表] Possibility of b-decay study around 2nd peak/SHE @ KISS2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺裕
    • 学会等名
      第2回KISS検討会
    • 発表場所
      KEKつくばキャンパス
    • 年月日
      2011-03-05
  • [学会発表] KEK isotope separation system for β-decay spectroscopy of r-process nuclei2011

    • 著者名/発表者名
      Y.X.Watanabe
    • 学会等名
      French-Japanese Symposium on Nuclear Structure Problems
    • 発表場所
      Saitama, Japan
    • 年月日
      2011-01-06
  • [学会発表] KEK isotope separation system for β-decay spectroscopy of r-process nuclei2010

    • 著者名/発表者名
      Y.X.Watanabe
    • 学会等名
      2nd Workshop on Inelastic Reaction Isotope Separator for Heavy Elements
    • 発表場所
      Darmstadt, Germany
    • 年月日
      2010-11-19
  • [学会発表] Measurement of the E1 and E2 cross sections of the 12C(α,γ)16O reaction2010

    • 著者名/発表者名
      H.Makii
    • 学会等名
      第3回OMEG Institute
    • 発表場所
      和光市、埼玉
    • 年月日
      2010-11-01
  • [学会発表] A new approach for next TRIAC2010

    • 著者名/発表者名
      H.Miyatake
    • 学会等名
      The 2nd ANPhA Symposium ANPhA : Asian Nuclear Physics Association
    • 発表場所
      Sungkyunkwan University, Seoul, Korea(invited talk)
    • 年月日
      2010-10-01
  • [学会発表] KISSプロジェクト推進にあたって2010

    • 著者名/発表者名
      宮武宇也
    • 学会等名
      第1回KISS検討会
    • 発表場所
      KEKつくばキャンパス
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] KISSの概要、開発状況2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺裕
    • 学会等名
      第1回KISS検討会
    • 発表場所
      KEKつくばキャンパス
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] Preparation for the measurement of the 12C(α,γ)16O reaction at TRIAC2010

    • 著者名/発表者名
      H.Makii
    • 学会等名
      3rd Int.Conf."Frontiers in Nuclear Structure, Astrophysics, and Reaction" (FINUSTAR3)
    • 発表場所
      Rhodes, Greek
    • 年月日
      2010-08-23
  • [学会発表] BEAM TEST OF LOW BACKGROUND PRE-BUNCH SYSTEM2010

    • 著者名/発表者名
      M.Okada
    • 学会等名
      7th Ann.Part.Acc.Soc.Japan
    • 発表場所
      Himeji, Japan
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] How to approach to the 3rd r-process peak elements?2010

    • 著者名/発表者名
      H.Miyatake
    • 学会等名
      Workshop on "NUCLEAR ASTROPHYSICS"
    • 発表場所
      University of Tokyo(Invited talk)
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] DESIGN AND TEST OF 2-4MHz SAWTOOTH-WAVE PRE-BUNCHER FOR 26MHz-RFQ2010

    • 著者名/発表者名
      K.Niki
    • 学会等名
      1st Int.Part.Acc.Conf.(IPAC'10)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2010-05-23
  • [学会発表] BEAM TEST OF SAWTOOTH-WAVE PRE-BUNCHER COUPLED TO AMULTILAYER CHOPPER2010

    • 著者名/発表者名
      M.Okada
    • 学会等名
      1st Int.Part.Acc.Conf.(IPAC'10)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2010-05-23

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公開日: 2012-07-19  

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