不安定核ビームを用いた天体核反応の反応率の測定

使用不稳定核束测量天文核反应的反应速率

基本信息

批准号：
02J02165
负责人：
橋本尚志
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

元素の起源とその進化はビッグバンによる元素合成に始まり、恒星、新星、超新星などの天体中での原子核反応によって記述される。特に、核図表中の中性子過剰核側を数秒で走り抜け、数百種に及ぶ元素を合成する早い中性子捕獲過程(r過程)は注目を集めている。近年の天文観測と理論計算の結果、r過程では軽い中性子過剰核を含む反応の寄与が大きいことが示唆された。しかし断面積の実測によるデータが十分でないため、定量的に不定性が残る。本研究は軽い中性子過剰核を含む反応の中でも(α,n)、(p,n)反応に着目し、その断面積を系統的に測定することで宇宙における元素合成のシナリオを定量的に明らかにする。軽い中性子過剰核を含む反応の中でも、安定核の存在しない質量数8の領域は中性子過剰核を経由しなければさらに重い元素を生成することができないため、この領域の短寿命核を含む反応の断面積の測定が強く望まれている。本年度は質量数8を超える反応のひとつである^8Li(α,n)^<11>B反応の断面積の測定と解析をおこなった。測定は2段階に分けて行い、まずは重心系で2.7〜0.7MeVの領域について、さらに16年度終わりには1.5〜0.3MeVについての測定を行った。前半の測定データを用いて解析手法を確立した。またその結果からは過去に行われた測定値との食い違いを明らかにすることができた。この結果を国際会議(6^<th> International Conference, Radioactive Nuclear Beams, ANL, USA)において発表した。また用いた検出器系についてもその性能評価をまとめ、論文として投稿した。後半の実験は現在解析中である。さらに^6He(α,n)、^<12>B(α,n)反応測定のため、^6Heおよび^<12>Bビームの生成実験を行った。いずれも断面積測定に十分な強度と純度を持って生成することができた。

元素的起源及其进化始于大爆炸的元素合成，并由天体，如恒星，新星和超新星等天体中的核反应描述。特别是，在几秒钟内通过核图中的中子渗透核方进行的快速中子捕获过程（R过程）引起了人们的注意。最近的天文观测和理论计算表明，R过程对含有光中子过量核的反应有很大的贡献。但是，由于从实际横截面区域获得的数据不足，因此仍然存在定量不确定性。这项研究的重点是包含光中子核核的反应之间的（α，n）和（p，n）反应，并通过系统地测量横截面区域来定量揭示宇宙中元素合成的情况。在含有光中子核核的反应中，没有稳定核的质量数8的区域不能产生较重的元素，而无需经过中子筛选核，并且高度可取。今年，我们测量和分析了 ^8li（α，n） ^<11> B反应的横截面面积，这是质量超过8的反应之一。测量值分为两个阶段，首先是2.7至0.7 MEV，在重力系统中的中心，然后在2016财年的结束时，然后在2016年的2016年末期，1。5 to.5 tos.5 tos.5 tos.5 to.3至0.3 MEV。使用上半年的测量数据建立了分析方法。结果还揭示了先前的测量差异。结果是在国际会议上（6^<th>国际会议，放射性核束，美国ANL，美国）提出的。所使用的检测器系统的性能评估还作为论文进行了编译和提交。实验的后半部分目前正在分析中。此外，为了测量 ^6He（α，n）， ^<12> b（α，n）反应，进行了 ^6He的生产实验和 ^<12> B梁的生产实验。两者都具有足够的强度和纯度，用于测量横截面区域。