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2012 年度 実績報告書

二重ベータ崩壊測定のためのカルシウム48同位体濃縮

研究課題

研究課題/領域番号 23684015
研究機関大阪大学

研究代表者

梅原 さおり  大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (10379282)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワード二重ベータ崩壊 / 同位体濃縮 / カルシウム
研究概要

二重ベータ崩壊核であり測定に大きな利点を持つカルシウム48を、クラウンエーテル樹脂を用いた泳動実験により濃縮し、大量生産に向けその濃縮効率を評価することを目的とする。カルシウム48は、二重ベータ崩壊の測定を行う際に多くの利点を持つ一方、自然同位体比が低いという不利点を持っているが、本研究の濃縮によってそれを克服できる。
カルシウム48濃縮をするために、本研究では、1、 濃縮泳動実験パラメータの最適化、2、 中型カラムを用いた濃縮、を行った。
まず、濃縮泳動実験パラメータの最適化、では、「各種樹脂を用いたカルシウム吸着量の調査」、を行なった。異なるクラウンエーテル、担体を用いた樹脂を用いた実験データを収集し、濃縮効果の高い樹脂を探索するとともにその性能を評価した。また、溶媒によるカルシウム吸着効果を調べた。その結果、メタノール・エタノールなどアルコールを用いることで、酸濃度に対するカルシウム吸着量を大幅にあげることができることがわかった。
また、中型カラムを用いた濃縮、として、これまでの16倍の体積のカラムを用いた測定を行なった。塩酸10リットルを用いた泳動実験で、カルシウム吸着量の低下がないことを確認した。また、その際の同位体効果(分離係数)にも低下がないことを確認した。これにより、大量の樹脂合成を行っても、樹脂性能のばらつきはなく、安定した同位体効果が得られることを証明した。一方、同位体比(分離段高さ)には、予定よりも若干の低下が見られた。この結果をもとに、実際の大量濃縮システムの設計を行なう際のカラム形状を検討した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Search for neutrino-less double beta decay with CANDLES2012

    • 著者名/発表者名
      S. Umehara, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1441 ページ: 448-450

    • DOI

      10.1063/1.3700581

  • [雑誌論文] Study of 48Ca double beta decay by CANDLES2012

    • 著者名/発表者名
      I. Ogawa, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser.

      巻: 375 ページ: 042018

    • DOI

      10.1088/1742-6596/375/1/042018

  • [学会発表] CANDLESによる二重ベータ崩壊の研究(75) -測定状況-2013

    • 著者名/発表者名
      梅原さおり
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] Search for neutrino-less double beta decay by CANDLES2012

    • 著者名/発表者名
      S. Umehara
    • 学会等名
      The 8th China-Japan Joint Nuclear Physics Symposium (CJJNPS2012)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20121015-20121019
    • 招待講演
  • [学会発表] CANDLESによる二重ベータ崩壊の研究(67) -測定状況-2012

    • 著者名/発表者名
      梅原さおり
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] CANDLES - Search for neutrino-less double beta decay of 48Ca -2012

    • 著者名/発表者名
      S. Umehara
    • 学会等名
      The XXV International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics Neutrino 2012
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20120603-20120609

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公開日: 2014-07-24  

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