Precision mass measurement of neutron-rich transuranium isotopes by multinucleon transfer reaction

多核子转移反应精密测量富中子超铀同位素

• 批准号: 21J00670
• 负责人: 庭瀬 暁隆
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J00670/
• 关键词: 超ウラン元素; 多核子移行反応; 中性子過剰核; 精密質量測定; MRTOF質量分光器; 核分光; 超重元素; α/β-TOF検出器

多重反射型飛行時間測定式質量分光器(MRTOF)を用いた、中性子過剰超ウラン元素の精密質量測定を目指した研究開発を実施した。2枚のSi検出器からなるテレスコープをイオン検出器に組み込んだ、β-TOF検出器の開発に成功。飛行時間とβ崩壊の相関測定を実現した。理化学研究所のZeroDegree spectrometer下流に設置されたMRTOFへ導入を行い、オンラインコミッショニングを実施した。核破砕反応によって生成された中性子過剰Ga同位体である81Gaの飛行時間と、それに続いたβ崩壊の相関測定に成功。粒子の到達時刻と崩壊の起こった時刻の時間差から半減期の導出も行い、結果は文献値と誤差の範囲で一致した。当該成果は現在投稿論文としてまとめている最中であり、投稿の最終段階である。申請者は過去の研究において質量とα崩壊/核分裂の相関測定法を開拓してきたが、本開発により、β崩壊を崩壊様式として持つ核種への適用が可能となった。中性子過剰超ウラン元素の精密質量測定の端緒として、KEK元素選択型質量分離器 KISSとそれに結合させたMRTOFを用いて、238U+198Pt系の多核子移行反応によって生成される入射核様原子核の精密質量実験を実施した。MRTOFによって新同位体241Uを発見・識別し、1ppm以下の精度でその質量を直接決定した。本成果は現在解析の最終段階であり、今後投稿論文の執筆および国内外の学会において口頭発表を行う。

Multi-reflection time-of-flight mass spectrometer (MRTOF) has been developed for precise mass measurement of elements. 2 Si detectors were successfully developed. Time of flight and beta correlation measurements The ZeroDegree spectrometer downstream of the Institute of Physical Chemistry is equipped with MRTOF technology. The time of flight of 81Ga and the correlation between the two isotopes were successfully determined. The time difference between the arrival time and the start time of the particle collapse is consistent with the error range of the literature. When the result is submitted, the paper is submitted at the most intermediate stage and the final stage is submitted. The applicant has developed a correlation method for the determination of mass and alpha fission/fission in the past research, and the application of this development method for the determination of mass and beta fission is possible. The end of the precise mass measurement of neutral transition elements, the use of MRTOF in combination with the KEK element-selective mass separator KISS, and the precise mass measurement of incident nuclei generated by the 238U +198Pt system multi-nucleon migration reactor were implemented. MRTOF detects new isotope 241U, identifies it, and directly determines its mass with accuracy below 1ppm. This achievement is now analyzed in the final stage, and will be submitted to the author of the paper, and will be presented orally by domestic and foreign societies.

项目成果

α-decay-correlated mass measurement of Ra206, 207g,m using an α-TOF detector equipped multireflection time-of-flight mass spectrograph system

使用配备多重反射飞行时间质谱仪系统的 α-TOF 探测器对 Ra206、207g,m 进行 α 衰变相关质量测量

• DOI: 10.1103/physrevc.104.044617
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review C
• 影响因子: 3.1
• 作者: Niwase T.;Wada M.;Schury P.;Brionnet P.;Chen S. D.;Hashimoto T.;Haba H.;Hirayama Y.;Hou D. S.;Iimura S.;Ishiyama H.;Ishizawa S.;Ito Y.;Kaji D.;Kimura S.;Liu J.;Miyatake H.;Moon J. Y.;Morimoto K.;Morita K.;Nagae D.;Rosenbusch M.;Takamine A.;Tanaka T.;Watan
• 通讯作者: Watan

Direct mass measurement of superheavy nuclides via MRTOF mass spectrograph equipped with an α-TOF detector

通过配备 α-TOF 探测器的 MRTOF 质谱仪直接测量超重核素的质量

• 发表时间: 2022
• 作者: 庭瀬暁隆;P. Schury;和田道治;P. Brionnet;S. Chen;羽場宏光;平山賀一;D. S. Hou;飯村俊;石山博恒;伊藤由太;加治大哉;木村創大;小浦寛之;宮武宇也;森本幸司;森田浩介;長江大輔;M. Rosenbusch;高峰愛子;渡辺裕; H. Wollnik;W. Xian;S. X. Yan;Toshitaka Niwase
• 通讯作者: Toshitaka Niwase

MRTOF+α-TOFによる257,258Dbの精密質量測定

MRTOF+α-TOF 精确测量 257,258Db 质量

• 发表时间: 2022
• 作者: 庭瀬暁隆;P. Schury;和田道治;P. Brionnet;S. Chen;羽場宏光;平山賀一;D. S. Hou;飯村俊;石山博恒;伊藤由太;加治大哉;木村創大;小浦寛之;宮武宇也;森本幸司;森田浩介;長江大輔;M. Rosenbusch;高峰愛子;渡辺裕; H. Wollnik;W. Xian;S. X. Yan
• 通讯作者: S. X. Yan

MRTOF と α-TOF 検出器による，α 崩壊に相関した精密質量測定法の開拓

使用MRTOF和α-TOF探测器开发与α衰变相关的精确质量测量方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 庭瀬暁隆;和田道治;P. Schury;P. Brionnet; S. D. Chen;橋本尚志;羽場宏光;平山賀一;D. S. Hou;飯村俊;石山博恒;石澤倫;伊藤由太;加治大哉;木村創大;J. Liu;宮武宇也;J. Y. MOON;森本幸司;森田浩介;長江大輔;M. Rosenbusch;高峰愛子;田中泰貴;渡辺裕;H. Wollnik;W. Xian;S.X. Yan
• 通讯作者: S.X. Yan

Recent results of GARIS-II + MRTOF experiment

GARIS-II MRTOF实验的最新结果

• 发表时间: 2021
• 作者: 庭瀬暁隆;和田道治;P. Schury;P. Brionnet; S. D. Chen;橋本尚志;羽場宏光;平山賀一;D. S. Hou;飯村俊;石山博恒;石澤倫;伊藤由太;加治大哉;木村創大;J. Liu;宮武宇也;J. Y. MOON;森本幸司;森田浩介;長江大輔;M. Rosenbusch;高峰愛子;田中泰貴;渡辺裕;H. Wollnik;W. Xian;S.X. Yan;Yumiko Saito;田中美彩都;村山拓也;Toshitaka Niwase
• 通讯作者: Toshitaka Niwase