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

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20244036
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 元素合成 / 原子核物理 / 加速器ビームハンドリング / 天体核物理

研究概要

主系列星内の水素燃焼後のヘリウム燃焼殻で起こる^<12>C(α,γ)^<16>Oの反応率は、以降の重元素組成比を左右する重要な物理量である。本研究では新たな高強度アルファパルスビームと高効率γ線検出器の組み合わせでγ線の多重極度の決定精度を高め、重心系反応エネルギーE_<cm>=300keVでの外挿値を誤差10%以下で求める。上記目標を達成するために、本研究では、新しいビームバンチング法による高強度アルファパルスビームの供給を実現する。
外挿の精度を高めるためには、E_<cm>=3.5-4.5MeVでのγ線角度分布測定によるR-Matrix解析の干渉パタン決定とE_<cm>=2MeV近傍での高精度なγ線角度分布測定で解析値のずれの原因を追及する事が重要となる。
ビーム強度の高いアルファパルスビームは、KEKの短寿命核ビーム装置(TRIAC)前段にある電子サイクロトロン共鳴型(ECR)イオン源からの連続アルファビームを、新たに製作する小型バンチャーでバンチし、TRIACの重イオン線形加速器で加速することで、この条件をクリアする。

研究成果

• [雑誌論文] Development of the GEM-MSTPC for measurements of low-energy nuclear reactions (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yamaguchi, H.Ishiyama, Y.X.Watanabe, H.Miyatake, Y.Hirayama, N.Imai, H.Makii, Y.Fuchi, S.C.Jeong, T.Nomura, Y.Mizoi, S.K.Das, T.Fukuda, T.Hashimoto
  • 雑誌名: I, Arai, Nucl.Instrum. Meth.A 623 ページ: 135-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] BEAM TEST OF SAWTOOTH-WAVE PRE-BUNCHER COUPLED TO A MULTILAYER CHOPPER (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Okada, H.Ishiyama, I.Katayama, K.Niki, H.Miyatake, Y.X.Watanabe, H.Makii, S.Arai
  • 雑誌名: Proceedings of the 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC'10), Kyoto, Japan ページ: 3906-3908
• [雑誌論文] DESIGN AND TEST OF 2-4MHz SAWTOOTH-WAVE PRE-BUNCHER FOR 26MHz-RFQ (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Niki, H.Ishiyama, H.Miyatake, M.Okada, Y.X.Watanabe, H.Makii, S.Arai
  • 雑誌名: Proceedings of the 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC'10), Kyoto, Japan ページ: 3903-3905
• [雑誌論文] E1 and E2 cross sections of the ^<12>C(α, γ0)^<16>O reaction using pulsed α beams (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Makii, Y.Nagai, T.Shima, M.Segawa, K.Mishima, H.Ueda, M.Igashira, T.Ohsaki
  • 雑誌名: Phys.Rev.C 80 ページ: 065802-1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] T.Hashimoto, H.Ishiyama, Y.X.Watanabe, Y.Hirayama, N.Imai, H.Miyatake, S.C.Jeong, M.-H.Tanaka, N.Yoshikawa, T.Nomura, S.Mitsuoka, K.Nishio, T.K.Sato, A.Osa, S.Ichikawa, M.Matsuda, H.Ikezoe, S.K.Das, Y.Mizoi, T.Fukuda, A.Sato, T.Shimoda, K.Otsuki, T.Kajino (2009)
  • 著者名/発表者名: A new measurement of the astrophysical ^8Li(d, t)^7Li reaction
  • 雑誌名: Phys.Lett.B 674 ページ: 276-280
  • 査読あり
• [学会発表] A new approach for next TRIAC (invited talk) (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Miyatake
  • 学会等名: The 2nd ANPhA Symposium-Rare Isotope Accelerator Facility : KoRIA-
  • 発表場所: Sungkyunkwan University, Seoul, Korea
  • 年月日: 20101001-20101002
• [学会発表] BEAM TEST OF SAWTOOTH-WAVE PRE-BUNCHER COUPLED TO A MULTILAYER CHOPPER (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Okada, H.Ishiyama, I.Katayama, K.Niki, H.Miyatake, Y.X.Watanabe, H.Makii, S.Arai
  • 学会等名: 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC'10)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20100523-20100528
• [学会発表] E1 and E2 cross sections of the ^<12>C(α,γ)^<16>O reaction at E_<eff> ~ 1.2 MeV using pulsed alpha beams (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Makii, H.Ueda, Y.Temma, Y.Nagai, T.Shima, S.Fujimoto, M.Segawa, M.Mishima, J.Nishiyama, M.Igarashi
  • 学会等名: The 10th. International Symposium on Origin of Matter and Evolution of the Galaxies (OMEG10)
  • 発表場所: RCNP, Osaka University
  • 年月日: 20100308-20100310
• [学会発表] Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex (TRIAC) : present and future(Invited talk) (2009)
  • 著者名/発表者名: S.C.Jeong for TRIAC collaboration
  • 学会等名: International Symposium on Exotic Nuclei (EXON2009)
  • 発表場所: Sochi, Russia
  • 年月日: 20090928-20091002
• [学会発表] ^<12>C(α,γ)実験の準備状況について (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮武宇也
  • 学会等名: 第5回停止・低速不安定核ビームを用いた核分光研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20081224-20081225