三重水素標的と大強度三重水素ビームによる中性子多体系の探究

使用氚靶和高强度氚束探索中子多体系统

基本信息

批准号：
20H01924
负责人：
三木謙二郎
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、高密度三重水素標的を開発するとともに、それと大強度三重水素ビームとの間での原子核反応測定を行うことで、高アイソスピン系における根本的なデータを取得することを目的としている。本年度は特に理化学研究所RIビームファクトリー施設でのビームタイム遂行を重点的に実施した。必要となる検出器、真空装置を配備した上で、実際に実験を実現することができた。実験の概要は以下の通りである、200MeV/uまで加速したヘリウム４原子核をベリリウム９標的に照射し、生成された核種の中から、170MeV/uの三重水素ビームを破砕片分離装置BigRIPSにより単離した。得られた二次ビーム強度は50MHzであり史上最高の強度である。このビームを我々が2020年度に開発した高密度三重水素標的に照射し、標的から核反応によって散乱される粒子を磁気分析装置SHARAQによって運動量分析した。特にヘリウム３原子核を観測し、質量欠損法を用いることで、三中性子系の励起エネルギーを決定した。具体的には散乱角度0-3度、励起エネルギー＜20MeVの範囲に渡って3H(t,3He)3n反応のスペクトルを取得することに成功した。また同じ実験の中で1H(t,3He)1n反応、2H(t,3He)2n反応のスペクトルも取得することで、一中性子系、二中性子系、三中性子系を同じ土台で議論できる首尾一貫した実験データを提供することを可能とした。実験終了後、直ちにデータ解析に取り掛かっているところである。

这项研究旨在通过开发高密度氚靶并测量其与高强度氚束之间的核反应来获取高同位旋系统的基础数据。今年，我们重点关注 RIKEN RI Beam Factory 工厂的 Beam Time。安装了必要的探测器和真空设备后，我们就可以实际进行实验了。实验概要如下：将加速至200MeV/u的氦4核照射到铍9靶上，使用碎片分离器BigRIPS从生成的核素中分离出170MeV/u的氚束。我放手了。获得的二次光束强度为50MHz，是有史以来的最高强度。我们将该光束照射到我们于 2020 年开发的高密度氚靶上，并使用磁性分析仪 SHARAQ 分析了通过核反应从靶中散射的粒子的动量。特别是，通过观察三氦核并使用质量缺陷法确定了三中子系统的激发能。具体来说，我们成功获得了 3H(t,3He)3n 反应在散射角 0-3 度范围内和激发能 <20 MeV 的光谱。此外，通过在同一实验中获得1H(t,3He)1n反应和2H(t,3He)2n反应的谱图，我们可以在相同的基础上讨论一中子、二中子和三中子体系。这使得提供实验数据成为可能。实验完成后，我们立即开始数据分析。