新たなレーザー分光法を用いた中性子過剰核３２Ｎａおよび３２Ｍｇの構造解明

使用新型激光光谱法解析富中子核 32Na 和 32Mg 的结构

基本信息

批准号：
17J02034
负责人：
金谷晋之介
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、32Na基底状態と32Mg励起状態のスピン・パリティを含む詳細な構造を調べることである。32Naや32Mgの周辺の質量領域に位置する原子核は、従来の理解では球形であると予想されていたが、研究が進むに連れて基底状態や励起状態で変形していることが明らかになりつつあり、注目を集めている。この現象の原因を解明するには、中性子数の増加に伴う系統的な核構造研究を進める必要があるが、目的核の生成量は極めて少ない。本研究では、全く新しい視点から高効率な測定手法を確立する。昨年度は、32Na基底状態の構造を調べるための超高感度レーザー分光システムを開発した。今年度は、32Mg励起状態、中でも中性子非束縛状態の構造を調べるための中性子検出器の開発を行った。32Mg励起状態を調べるには32Naのベータ崩壊を用いるが、その際、ベータ崩壊後に32Mgの中性子非束縛状態となって中性子を放出する分岐比が24%と大きい。ガンマ線やベータ線の測定だけでは決定不可能な中性子非束縛状態の準位構造を調べるには、ベータ遅発中性子の高精度かつ高効率測定は非常に重要である。問題点は低エネルギー領域（＜1MeV）で検出信号が極めて微弱であるために検出効率が著しく低下する点であった。検出信号を高効率で得るため、小型でシンチレーション光の集光部の形状や反射材を最適化したプラスチック・シンチレータを中性子検出器として6台新たに開発し、ベータ遅発中性子線源として17Nを用いたテスト実験を行った結果、380keVの低エネルギー中性子に対して従来比約5倍の検出効率を得ることに成功した。また、詳細な中性子検出モンテカルロ・シミュレーションを行った結果、これまでの中性子測定で見過ごされてきた周囲の中性子散乱体による測定結果への影響を明らかにするなど、ようやく本測定を行う準備が整った。

本研究的目的是研究 32Na 基态和 32Mg 激发态的详细结构，包括自旋宇称。位于32Na和32Mg周围质量区域的原子核传统上被认为是球形的，但随着研究的进展，越来越清楚它们在基态和激发态下会变形，这引起了人们的关注。为了阐明这种现象的原因，随着中子数量的增加，需要进行系统的核结构研究，但产生的靶核数量却极少。在这项研究中，我们将从一个全新的角度建立一种高效的测量方法。去年，我们开发了超灵敏激光光谱系统来研究 32Na 基态的结构。今年，我们开发了中子探测器来研究32Mg激发态的结构，特别是中子非束缚态。利用32Na的β衰变来研究32Mg的激发态，在这种情况下，32Mg在β衰变后变为中子非束缚并释放中子的支化率高达24%。 β延迟中子的高精度和高效测量对于研究未束缚中子态的能级结构极其重要，而仅通过伽马射线和β射线测量无法确定游离中子态的能级结构。问题是在低能量区域（<1 MeV）探测信号极其微弱，导致探测效率显着下降。为了高效地获得探测信号，我们开发了六种新型紧凑型塑料闪烁体，其闪烁聚光部分采用了优化的形状和反射材料，作为中子探测器，并开发了17N中子束源作为延迟β中子源。通过使用该方法的测试实验，我们成功地获得了对 380 keV 低能中子的检测效率，比传统方法高出约五倍。此外，通过进行详细的中子探测蒙特卡罗模拟，我们能够澄清周围中子散射体对测量结果的影响，而这在以前的中子测量中被忽视，我们终于能够为实际测量做好准备。。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

TRIUMF(カナダ)

凯旋（加拿大）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

In-gas-cell laser spectroscopy of the magnetic dipole moment of the N~126 isotope 199Pt

N~126 同位素 199Pt 磁偶极矩的气室激光光谱

DOI：
10.1103/physrevc.96.014307
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
3.1
作者：
Y. Hirayama; M. Mukai; Y. X. Watanabe; M. Ahmed; S. C. Jeong; H. S. Jung; Y. Kakiguchi; S. Kanaya; S. Kimura; J. Y. Moon; T. Nakatsukasa; M. Oyaizu; J. H. Park; P. Schury; A. Taniguchi; M. Wada; K. Washiyama; H. Watanabe;H. Miyatake
通讯作者：
H. Miyatake

Isomer Spectroscopy of Neutron-rich 165,167Tb

富中子 165,167Tb 的异构体光谱