革新的低ノイズβ崩壊実験手法による遅発中性子放出機構の解明

使用创新的低噪声β衰变实验方法阐明延迟中子发射机制

基本信息

批准号：
22K14053
负责人：
横山輪
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14053/
关键词：
不安定原子核ベータ崩壊原子核実験核物理原子核構造

项目摘要

宇宙において鉄より重い元素がどのようにして作られたかという疑問は長年未解決の問題である。この問題解決のカギとなるr過程で生成される中性子過剰原子核は複数のβ遅発中性子を放出するが、複数中性子の放出確率を計算するためには、複数中性子が一つずつ段階的に放出されるのか、あるいは相関を持った放出が起こり得るのか、また中性子崩壊の際にどのような準位選択性があるのかといった、プロセスに関する根本的な理解が必要である。本研究では、世界最高強度の不安定核ビーム生成施設である理化学研究所のRIBFにおいて、全く新しい手法を開発することにより低バックグラウンドで遅発中性子スペクトルの測定し、中性子放出機構を詳しく解明する。本年度は開発したビームを打ち込むためのインプラント検出器の開発と、これまでに測定されているβ遅発中性子のデータの解析から中性子放出プロセスの理解に必要な実験についての検討を行った。インプラント検出器については、すでにβ-インプラント検出器として実績のあるYSOよりもβ線の飛程が短くなりさらなるバックグラウンドの低減につながると考えられるGAGGを用いるとしていたが、本研究の過程で同等のβ線静止能と低バックグラウンド性を持ち、より波長特性に優れた139La-GPSの開発を行っている。濃縮139Laを用いたシンチレータは新たな試みであり、開発によりLaを含む検出器の応用範囲も広がると期待される。β遅発中性子のデータの解析の結果は現在論文の投稿準備中である。

多年来，宇宙中如何产生比铁更重的元素是一个尚未解决的问题。 R过程中产生的中子筛查核是解决此问题的关键，发出了多个β延迟的中子，但是为了计算多个中子排放的可能性，对过程的排放概率是必需的，例如，是否会逐步发出多个中子，是否会逐步发射多个中子，是否会出现相关的排放量以及级别的选择性，并且是级别的选择。在这项研究中，我们将在RIBF上开发一种全新的方法，RIBF是世界上最高强度的不稳定核束产生设施，以衡量低背景中的中子光谱，并详细阐明中子发射机制。今年，我们开发了一种用于植入发达光束的植入物检测器，并通过分析先前测量的β延迟中子数据来研究中子排放过程所需的实验。至于植入物探测器，据说使用了GAGG，据说它的β射线范围比YSO短，β射线范围比YSO（已经证明β-植入物探测器，导致背景进一步降低，但是在这项研究的过程中，139LA-GPS具有相同的β射线静息能力和低背景特性，并且具有更好的背景特性，并且具有更好的波长。使用浓缩139LA的闪光灯是一种新的尝试，预计开发将扩大包含LA的检测器的应用范围。目前正在准备提交论文的β延迟中子数据的分析结果。