2022 Fiscal Year Annual Research Report
中性子非弾性機構によるトリプルアルファ反応の増幅率の決定
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20H01908
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
伊藤 正俊 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (30400435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 洋平 甲南大学, 理工学部, 准教授 (50569043)
秋宗 秀俊 甲南大学, 理工学部, 教授 (60319829)
川畑 貴裕 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (80359645)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | トリプルアルファ反応 / 中性子非弾性散乱 / 元素合成 / 単色中性子源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、10MeV単色中性子ビームによる炭素の中性子非弾性散乱測定を目標に、10MeV単色中性子ビームの大強度化、中性子飛行時間測定のためのFlashADCによるデーター収集システムの開発、および炭素の中性子非弾性散乱測定の最初の実験を実施した。
10MeV単色中性子ビームの大強度化については１次ビームである13Cビーム強度を現行のイオン源・サイクロトロン等時性磁場を極限まで調整することで、600pnAへ増強し、目標である1×10^8 個/sr/secを達成することに成功した。また、600pnAのビームにおいても、水素ガス標的温度27.5℃で安定して中性子ビームが得られることを確認した。
FlashADCによる中性子飛行時間(TOF)測定では、概ね問題なくTOFスペクトルを得ることができたが、FlashADCのサンプリングレートである2ns毎の構造を完全には除去することができなかった。この構造を完全に除去するにはTOFを取得するための信号の形状をより工夫する必要があると考えられる。
本年度後半では炭素の中性子非弾性散乱測定の最初の実験を実施した。シミュレーション計算により最適な大きさの鉄のコリメーターを製作し、コリメートした中性子ビームをグラファイト標的に照射し、散乱中性子を液体シンチレーターにより測定した。ガンマ線のバックグラウンドが多く、データー収集効率が極端に悪くなるため、ビーム強度を最大の10分の1にし、同時に測定する検出器の角度を３７.５°、47.5°の2点にして測定を行った。その結果、10MeV単色中性子ビームによる炭素との弾性散乱を測定することに成功した。しかしながら、ビーム強度を10分の1で測定したため統計量が足らず、今回の測定では非弾性散乱の測定までには至らなかった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
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[Presentation] トリプルアルファ反応の中性子加速散乱による増幅率決定に向けた大強度10MeV単色中性子源の開発2023
Author(s)
今間可奈子, ○伊藤正俊, 足立智, 服部幸平, 米倉章平, 林拓夢, 細谷弦生, 山崎峻平, 川畑貴裕, 秋宗秀俊, 松田洋平
Organizer
日本物理学会2023年春季大会
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[Presentation] 重陽子非弾性散乱を用いた12Cの3-1状態のγ壊確率測定のための反跳重陽子検出器Gionと重水素吸着チタン標的の性能評価2022
Author(s)
本多祐也, 川畑貴裕, 古野達也, 坂梨公亮, 辻聖也, 氷見香奈子, 村田求基, 藤川祐輝, 岡本慎太郎, 三木謙二郎, 亀谷晃毅, 浦山廉, 伊藤正俊, 足立智, 今間可奈子, 服部幸平, 林拓夢, 米倉章平, 山崎峻平, 細谷弦生
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
