スピンを偏極させた不安定核ビームによる新奇な原子核構造の核心的理解

使用极化自旋不稳定核束对新型核结构的核心理解

• 批准号: 22KK0041
• 负责人: 小田原 厚子
• 金额: $ 12.81万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-10-07 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0041/
• 关键词: 中性子過剰核; 原子核構造; レーザー分光法; β-n-γ核分光法; スピン偏極ビーム; 中性子過剰核; 原子核構造; レーザー分光法; β-n-γ核分光法; スピン偏極ビーム

中性子過剰核で次々に発見される奇妙な構造を理解するためには、実験的に励起状態のスピンとパリティという基本的量子数を測定する必要がある。しかし、ビーム量の少ない中性子過剰核に対して従来の一般的な手法で決定することは困難であり、スピン偏極核のβ崩壊のパリティ非保存によるβ線放出分布の非等方性を利用する我々独自の手法は非常に有効である。本研究は、異分野共同研究であり、かつ、カナダのTRIUMFとの国際共同研究である。2022年は毎秒100個程度のビーム量の原子の超微細構造を測定する手法の開発を開始した。我々は最初にNa-32原子の超微細構造測定を目指している。なぜならば、中性子の個数が魔法数20であるが魔法数の性質が消失している中性子過剰核Mg-32は非常に注目されており、我々の手法を用いるにはスピン偏極Na-32核からMg-32核へのβ崩壊を観測する必要があるが、Na-32原子の超微細構造はビーム量が小さいためにいまだ測定出来ず、この情報なしに高偏極度のスピン偏極ビームを生成するとができない。少ないビーム量でも高感度・高効率で測定できるよう、レーザー分光法とβ線の非等方分布の測定を組み合わせた新たな実験手法の開発を進めている。さらに、スピン偏極ビームの核種を広げるため、アルカリ土類金属であるMgのスピン偏極ビーム開発も行った。過去の実績として、高偏極度のスピン偏極Mgビーム生成に成功はしたが、長い距離を輸送するためにMgを2価のイオンにして環境磁場によるスピン緩和を防ぐようにしたが、2価のイオンにする際のヘリウムガスとの衝突によりスピン緩和が生じた。そこで、1価のMgイオンで輸送できるようにするために、TRIUMF側のプロジェクトとしてビームラインにコイルを設置して低磁場を印加し、環境磁場によるスピン緩和を防ぐ改良を行った。

为了理解在中子口气核中彼此发现的奇怪结构，有必要在实验中测量激发态自旋和奇偶校验的基本量子数。然而，很难确定使用常规的通用方法，用于少量梁的中子筛选核，而我们自己的方法，它利用了由于不保守自旋旋转核的平等性而引起的β-辐射分布的各向异性，这是非常有效的。这项研究是跨学科领域的一项合作研究，以及与加拿大Triumf的国际合作研究。在2022年，我们开始开发一种方法，以每秒约100束的光束量测量原子的超细原子结构。我们的目标是首先测量Na-32原子的超微结构。 This is because Mg-32, where the number of neutrons is 20, but the properties of the magic number have disappeared, is attracting a lot of attention, and to use our method, it is necessary to observe the β decay from the spin-polarized Na-32 nucleus to the Mg-32 nucleus, but the ultrafine structure of the Na-32 atom cannot be measured because of the small amount of beam, and without this information, a spin-polarized beam with无法产生高极化。我们正在开发一种新的实验方法，该方法结合了激光光谱和β射线各向异性分布的测量，以便甚至可以以高灵敏度和效率来测量少量梁。此外，为了扩大自旋光束的核素，我们还开发了一种碱金属Mg的自旋光束。在过去的成就中，我们已经成功地产生了高极化自旋光束，但是为了运输长距离，MG用于使用二价离子来防止环境磁场引起的自旋松弛，但是在使甲米离子导致硅质离子导致自旋松弛时与氦气碰撞。因此，为了能够运输单价MG离子，作为Triumf侧的项目，将线圈安装在梁线上以施加低磁场，并进行了改进以防止由环境磁场引起的自旋松弛。