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2011 年度 実績報告書

中性子過剰核の寿命の系統的測定とその効率化

研究課題

研究課題/領域番号 21340065
研究機関東京理科大学

研究代表者

千葉 順成  東京理科大学, 理工学部・物理, 教授 (50126124)

研究分担者 炭竈 聡之  東京理科大学, 理工学部, 助教 (20392003)
キーワード不安定核 / 加速器実験 / ベータ崩壊 / 寿命測定 / 元素合成 / データ収集効率化 / Zr-110
研究概要

平成23年度は、平成21年度秋の実験データを解析するとともに、効率化するための検討を行った。
以下に詳しく述べる。
ベータ崩壊事象はビーム事象と独立に発生し、かつ両事象を同一の検出器で測定するため、両事象を効率良く収集するためには工夫が必要であった。新たに開発したタイムスタンプモジュールを用いた新しいデータ収集システムは設計通り動作し、効率的なデータ収集ができたことは以前に記した。ゲルマニウム検出器に関しては、検出器からの信号を2つに分けて独立にデータを収集し、両者の比較からより高精度のデータを得る試みを行った。一部のモジュールの仕様に不備があったため、現在改良を依頼中である。タイムスタンプ用のデータ解析フレームの設計・製作を行い、動作確認した。
RIBF加速器でウラン238を一次ビームとして不安定核二次ビームを生成させ、その二次ビーム中に含まれるZr-110周辺の不安定核に焦点を絞り、ベータ崩壊の寿命やベータ崩壊後のガンマ線放出、さらには二次ビーム中に少量含まれるアイソマーからのガンマ線を同時に測定し、そのデータ解析を行った。複数の不安定核について世界で初めてベータ崩壊の寿命が測定できた。Zr-110周辺の不安定核の寿命は宇宙における元素合成プロセスにとって非常に重要なデータであり、今後の進展が期待できる。また、ガンマ線の測定により、この領域の原子核構造に関する新しい知見が得られており、核の形状等に関しての研究も進展した。これらの成果について、国内外の研究集会で口頭発表するとともに論文としてPRL等に掲載された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

RIBF加速器の故障等により実験実施時期が1年近く遅れたものの、実験そのものは非常に順調に進み、本科研費で購入した電子回路も期待した性能を発揮した。データ解析も順調に進展し4篇の論文発表ができた。

今後の研究の推進方策

H24年度は本科研費の最終年度であり、主たる活動は研究成果の発表である。研究計画遂行上の問題点はない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Structural Evolution in the Neutron-Rich Nuclei 106Zr and 108Zr2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sumikama, J.Chiba, et al
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 106 ページ: 202501

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.106.202501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of axial asymmetry in the neutron-rich nucleus 110Mo2011

    • 著者名/発表者名
      H.Watanabe, T.Sumikama, J.Chiba, et al
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 704 ページ: 270-275

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.09.050

    • 査読あり
  • [学会発表] 崩壊核分光法による中性子過剰106,108Zrの核構造研究2012

    • 著者名/発表者名
      T.Sumikama, et al
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院(日本)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] A DAQ system with 100MHz time stamp for the β-γ spectroscopy experiments at RIBF2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshinaga, et al
    • 学会等名
      Advanced School and Workshop on Nuclear Physics Signal Processing2011
    • 発表場所
      カナニア(イタリア)
    • 年月日
      2011-11-21
  • [学会発表] Search for spin-orbit-force reduction at 106, 108Zr around r-process path2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sumikama, et al
    • 学会等名
      Origin of Matter and Evolution of the Galaxies (OMEG11)
    • 発表場所
      RIKEN(日本)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Decay spectroscopy of neutron-rich Zr isotopes at RIBF2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sumikama, et al
    • 学会等名
      Symposium on Frontier of Gamma-ray Spectroscopy (Gama11)
    • 発表場所
      RIKEN(日本)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-30
  • [学会発表] Beta-gamma spectroscopy of neutron-rich nuclei around 110Zr2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sumikama, et al
    • 学会等名
      Advances in Radioactive Isotope Scicence (ARIS) 2011
    • 発表場所
      ルーベン(ベルギー)
    • 年月日
      2011-05-29

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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