広い質量数範囲に適用可能な低エネルギー偏極不安定核ビーム技術の開発

开发适用于宽质量数范围的低能极化不稳定核束技术

基本信息

批准号：
17654051
负责人：
松多健策
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

核スピン偏極した不安定原子核ビームは核構造や物質科学の分野において核モーメント測定や金属、磁性体、絶縁体、半導体結晶内部における局所場測定になくてはならない。原子核の質量数によらず、ユニバーサルに偏極不安定核ビームを生成する技術を確立するため、様々な方法を研究し、得られた偏極ビームを用いた応用研究を行っている。19年度、中間エネルギーでの荷電交換反応での偏極現象と傾斜薄膜通過法による原子偏極移行を研究した。放射線医学総合研究所の重イオンシンクロトロンHIMACを用いて、核子当り100MeVの荷電交換反応28Si+Beや22Ne+Beの衝突で生成する28Pや22Fの核スピン偏極をβ-NMR法にて観測した。荷電交換反応では、入射核破砕過程に比較して運動量分布はやや狭く、中心運動量はビームより2%程度減速している。ピックアップ反応と比較すると運動量分布が広く、減速量は少ないことも有って、偏極量は多少小さくなるが有限の偏極量が観測でき、有望な方法である事が明らかになった。得られた偏極を用いて、28Pや22Fの核磁気モーメントや22Fの電気四重極モーメントを決定するとともに、28PのPt中の偏極緩和時間の測定を行った。傾斜薄膜通過法による原子偏極移行については、原子力研究機構のタンデム施設内にあるKEK東海の低エネルギー不安定核ビーム施設TRIACにて、ポリスチレンの多重薄膜通過で生成する8Liの核スピン偏極のエネルギー依存性や薄膜枚数依存性の他、中重核123In核スピン偏極を測定した。今のところは約2%の偏極量に留まっているが、今後の発展が期待できる結果が得られた。3月にも実験を予定しており、最終の報告には、この結果と成果発表を掲載する。

具有核自旋极化的不稳定核束对于核结构和材料科学领域中金属、磁性材料、绝缘体和半导体晶体内部的核矩测量和局部场测量至关重要。为了建立一种无论原子核的质量数如何都能普遍产生偏振不稳定核束的技术，我们正在研究各种方法并利用所获得的偏振束进行应用研究。 2019年，我们利用倾斜薄膜通道方法研究了中间能量电荷交换反应中的极化现象和原子极化转移。我们使用国立放射线科学研究所的重离子同步加速器HIMAC，通过β-NMR观察到28Si+Be和22Ne+Be碰撞产生的28P和22F的核自旋极化，以及每个核子100 MeV的电荷交换反应方法。在电荷交换反应中，动量分布比入射核破碎过程中的动量分布稍窄，并且中心动量比束流慢约2%。与拾取反应相比，动量分布更宽，减速量更小，因此尽管极化量稍小，但可以观察到有限量的极化，这表明这是一种有前途的方法。利用获得的极化，我们确定了28P和22F的核磁矩以及22F的电四极矩，并测量了Pt中28P的极化弛豫时间。关于使用倾斜薄膜通过方法的原子极化转移，在KEK东海的低能不稳定核束装置TRIAC（位于日本原子能研究所的串联设施内）中研究了8Li穿过多个聚苯乙烯薄膜时产生的核自旋极化。日本原子能机构除了能量依赖性和薄膜数量依赖性之外，还测量了 123In 中重核的核自旋极化。目前，极化量仍保持在 2% 左右，但结果显示了未来发展的前景。我们计划在三月份进行一次实验，并将在最终报告中包含结果和结果的呈现。