天体における炭素-ヘリウム核融合反応断面積の直接測定

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340056
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 相良 建至 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00128026)
• 研究分担者: 寺西 高 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (10323495) ; 池田 伸夫 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70193208) ; 橋本 正章 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (20228422)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 天体ヘリウム燃焼 / 炭素-ヘリウム核融合 / 断面積測定 / 星の進化 / 膜無し気体標的 / タンデム加速器 / 極低バックグランド

研究概要

星の進化シナリオの解明には、低いエネルギーEcm=0.3MeVでの炭素-ヘリウム核融合確率が不可欠であるが、その測定は非常に難しく未だ誰も成功していない。本研究では、世界最厚さの膜無し気体標的を開発し、バックグランドを炭素ビームより15桁低減して、炭素-ヘリウム核融合確率を世界で最も低いEcm=1.5MeVで測定した。我々の目標は、Ecm=0.7MeVまで測定し、結果を外挿してEcm=0.3MeVでの確率を求めることである。その準備研究も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Direct measurement of ^4He(^<12>C, ^<16>O)γ reaction near stellar energy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Fujita, K.Sagara, T.Teranishi, T.Goto, R.Iwabuchi, S.Matsuda, N.Oba, M.Taniguchi, H.Yamaguchi
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings Volume 1269 ページ: 289-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Background Reduction System for ^4He(^<12>C, ^<16>O)γ at KUTL (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Taniguchi, K.Sagara, T.Teranishi, K.Fujita, R.Iwabuchi, T.Goto, K.Nakano, N.Oba
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings Volume 1238 ページ: 208-210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Measurement of ^4He(^<12>C, ^<16>O)γ Reaction at KUTL (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Fujita, K.Sagara, T.Teranishi, T.Goto, R.Iwabuchi, S.Matsuda, K.Nakano, N.Oba,M.Taniguchi, H.Yamaguchi
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings Volume 1238 ページ: 211-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] 九大タンデムにおけるビームバンチャー改良 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田訓裕、相良建至、後藤昴、中野桂樹、岩淵利恵、谷口雅弘、大場希美、前田豊和
  • 雑誌名: 第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集 ページ: 69-72
• [雑誌論文] A blow-in type windowless gas target for astro-nuclear experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Sagara, S.Kamibeppu, H.Oba, H.Tanimoto, Y.Akama, M.Taniguchi
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods A 590 ページ: 194-197
  • 査読あり
• [学会発表] Ecm=1.5MeVでの4He+12C→16O+γ天体核反応測定～BG除去～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口祐幸、相良建至、寺西高、藤田訓裕、谷口雅彦、岩淵利恵、大場希美、松田沙矢香
  • 学会等名: 第116回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] 天体核実験用の窓無なしガス標的とガス循環系の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田沙矢香、相良建至、寺西高、藤田訓裕、谷口雅彦、岩淵利恵、大場希美、山口祐幸
  • 学会等名: 第116回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] タンデム加速器の加速減速強集束運転法 (2010)
  • 著者名/発表者名: Maria Theodora Rosary、相良建至、寺西高、藤田訓裕、谷口雅彦、大場希美、松田沙矢香、山口祐幸
  • 学会等名: 第116回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Measurement of 4He(12C,16O)γnear Stellar Energy by Inverse Kinematics (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Fujita, K.Sagara, T.Teranishi, R.Iwasaki, S.Matsuda, T.Mitsuzumi, N.Oba, M.Taniguchi, H.Yamaguchi
  • 学会等名: Korea Japan Exchange Session at KPS meeting
  • 発表場所: Phoenix park, Pyeong Chang, Korea
  • 年月日: 20101020-20101022
• [学会発表] Direct measurement of ^<12>C+^4CHe fusion cross section near stellar energy (2010)
  • 著者名/発表者名: 相良建至, 藤田訓裕, 寺西高, 谷口雅彦, 大場希美, 山口祐幸, 松田沙矢香
  • 学会等名: 21th European Conference on Few-Body Problems in Physics
  • 発表場所: Salamanca, Spain
  • 年月日: 20100830-20100903
• [学会発表] Direct measurement of the 4He(12C,16O)γ cross section near stellar energy (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田訓裕, 相良建至, 寺西高, 後藤昴, 岩淵利恵, 松田沙矢香, 中野桂樹, 大場希美, 谷口雅彦, 山口祐幸
  • 学会等名: 11th Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC XI)
  • 発表場所: Heidelberg
  • 年月日: 20100719-20100723
• [学会発表] Direct measurement of ^4He+^<12>C fusion cross section at E_<cm>=1.5MeV at KUTL (2010)
  • 著者名/発表者名: 相良建至, 藤田訓裕, 寺西高, 谷口雅彦, 大場希美, 後藤昴, 岩淵利恵, 松田沙矢香, 山口祐幸
  • 学会等名: International Nuclear Physics Conference 2010 (INPC2010)
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 20100705-20100709
• [学会発表] Direct measurement of 4He(12C,16O)γ reaction near stellar energy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Fujita, K.Sagara, T.Teranishi, T.Goto, R.Iwabuchi, S.Matsuda, K.Nakano, N.Oba, M.Taniguchi, H.Yamaguchi
  • 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, Ibaraki, Osaka, Japan.
  • 年月日: 20100508-20100510
• [学会発表] 天体核実験のための厚い膜無しヘリウムガス標的(0.1気圧・cm)の開発と性能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大場希美、相良建至、藤田訓祐、岩淵利恵、後藤昂、谷口雅彦、松田沙矢香、山口裕幸、田中薫、寺西高
  • 学会等名: 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] C+α天体核反応全断面積のEcm=1.5-1.15MeVでの測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 相良建至, 藤田訓裕, 谷口雅彦, 岩淵利恵, 後藤昂, 大場希美, 松田沙矢香, 山口祐幸, 田中薫, 寺西高
  • 学会等名: 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] Direct measurement of c+alpha fusion cross section at Ecm=2.4-1.5MeV at KUTL (2010)
  • 著者名/発表者名: 相良建至
  • 学会等名: 宇宙核物理第3回OMEG(Origin of Matter nad Evolution of Galaxies) Instituteセミナー
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] 天体核実験のための膜なしHe標的の圧力分布と厚さ測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大場希美, 相良建至, 寺西高, 藤田訓裕, 谷雅彦, 岩淵利恵, 後藤昴, 中野桂樹
  • 学会等名: 第115回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Ecm=1.5MeVでの4He+12C→16O+γ断面積測定:BG低減 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤昂, 相良建至, 寺西高, 藤田訓裕, 谷口雅彦, 岩淵利恵, 中野桂樹, 大場希美, 田中薫, 松田沙矢香, 山口裕幸
  • 学会等名: 第115回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Background reduction system for 4He(12C, 16O)γ measurement at KUTL (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷口雅彦, 相良建至, 藤田訓裕, 後藤昂, 岩淵利恵, 中野桂樹, 大場希美, 寺西高
  • 学会等名: VII TOURS Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics
  • 発表場所: Kobe, JAPAN.
  • 年月日: 20091116-20091120
• [学会発表] Direct measurement of 4He(12C, 16O)γ reaction at KUTL (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田訓裕, 相良建至, 後藤昂, 岩淵利恵, 中野桂樹, 大場希美, 谷口雅彦, 寺西高
  • 学会等名: VII TOURS Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics
  • 発表場所: Kobe, JAPAN.
  • 年月日: 20091116-20091120
• [学会発表] Performance of a thick windowless He gas target at KUTL (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩淵利恵, 相良建至, 藤田訓裕, 寺西高, 谷口雅彦, 後藤昂, 中野桂樹, 大場希美, 松田沙矢香, 山口裕幸
  • 学会等名: 3rd Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the APS and JPS
  • 発表場所: Hawaii.
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] Present Status of direct ^4He(^<12>C,^<16>O)γ measurement near stellar energy at KUTL (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田訓裕, 相良建至, 寺西高, 後藤昂, 岩淵利恵, 松田沙矢香, 中野桂樹, 大場希美, 谷口雅彦, 山口裕幸
  • 学会等名: 3rd Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the APS and JPS
  • 発表場所: Hawaii.
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] 九大タンデムにおけるビーム・バンチャー改良 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田訓裕, 相良建至, 後藤昂, 中野桂樹, 岩淵利恵, 谷口雅弘, 大場希美, 前田豊和
  • 学会等名: 第22回タンデム加速器およびその周辺技術の研究会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20090700
• [学会発表] A windowless He-gas target for astrophysics experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田沙矢香, 相良建至, 寺西高, 藤田訓裕, 岩淵利恵, 谷口雅彦, 後藤昂, 中野桂樹, 大場希美, 山口裕幸
  • 学会等名: 3rd Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the APS and JPS
  • 発表場所: Hawaii.
  • 年月日: 2009-10-01
• [学会発表] 天体核実験のための膜なしHe標的の最終型と性能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩淵利恵, 藤田訓裕, 相良建至, 五百木崇博, 後藤昂, 中野桂樹, 谷口雅彦, 寺西高
  • 学会等名: 第114回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡工業大学
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] 九大における天体ヘリウム-炭素反応速度測定の現状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 相良建至, 寺西高, 藤田訓裕, 谷口雅彦, 五百木崇博, 中野桂樹, 後藤昂, 岩淵利恵, 前田豊和, 二宮重史
  • 学会等名: 第114回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡工業大学
  • 年月日: 20081200
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://ne.phys.kyushu-u.ac.jp/html/astro.html