Study of neutron-rich actinide isotopes toward elucidation of the r-process termination

研究富中子锕系元素同位素以阐明 r 过程终止

• 批准号: 20H00169
• 负责人: 渡邉 裕
• 金额: $ 28.62万
• 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 Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00169/
• 关键词: ｒ過程; 中性子過剰アクチノイド同位体; 質量測定; ｒ過程元素合成; 多核子移行反応; レーザー共鳴イオン化; 中性子過剰アクチノイド; 核分光; ガス・セル; r過程

本研究は、KEK同位体分離装置(KISS)において、ウラン・ビームとウラン標的による多核子移行反応で中性子過剰アクチノイド同位体を生成し、ガスセルで収集、レーザー共鳴イオン化と双極電磁石により単一核種を分離した後、精密質量測定や分光実験を行うこと目的としている。本年度は大型ガスセルの試験、ウラン標的の製作、および中性子過剰アクチノイド同位体のレーザー共鳴イオン化と質量測定を行った。昨年度製作した大型ガスセルをKISSの真空槽内に設置してアルゴンガスを流して圧力のガス流量依存性を測定し、所定の圧力を達成した。ガスセル内部の白金フィラメントから蒸発させた白金原子をレーザー共鳴イオン化法によりイオン化して双極電磁石で質量分析したところ、不純物イオンが大量に検出され、白金原子のレーザー共鳴イオン化を確認できなかった。ガスセルにベーキング用のヒーターを取り付けてベーキング後に同様の試験を行ったところ、不純物イオンが劇的に減少し、レーザー共鳴イオン化された白金イオンを検出することができた。昨年度高エネルギー加速器研究機構から理化学研究所に移管したウラン箔を用いて回転ウラン標的の製作を行った。ウラン箔をステンレス板に挟んで圧延器で圧延することにより所定の厚さの天然ウラン標的を2片製作することに成功した。理化学研究所仁科加速器科学研究センターのリングサイクロトロンにより加速されるウラン・ビームを白金標的に照射して多核子移行反応で生成される中性子過剰アクチノイド同位体を従来のアルゴンガスセルを用いて引き出すことで、レーザー共鳴イオン化と質量測定を実施した。241U同位体を初めて同定し、241Uと242Uの質量を初めて測定した。また、241Npと242Npの質量の測定精度を向上させた。

In this study, the KEK isotope separation device (KISS) is used to detect the transfer of polynuclear neutrons in the system. The neutrons are transferred to the neutrons in this study. In this study, the KEK isotope separation device (EPS) is used in this study, and the polynuclear transfer neutrons in the system are used to generate the neutrons. In the current year, the performance of the large-scale enterprises, the production of the neutrals and the performance of the neutrals have been measured in the current year. Last year, the equipment was set in the vacuum chamber of the large-scale KISS vacuum tank. The flow force was measured, and the flow dependence test was completed. In the interior, platinum atoms were steamed, and platinum atoms were identified. Double magnets were used for quantitative analysis of platinum atoms and platinum atoms. In the same way, you can get the same information as you would like to see if there is something wrong with you, that is, if you don't know what you're going to do, you know, you know, you don't know what's going on. Last year, the Accelerator Research Institute of the Institute of Science and Chemistry asked the Institute of Science and Chemistry to transfer the tube to the foil. The two pieces of the thickness that are defined by the thickness of the foil are used to make the success of the plate. The accelerator scientific research of the Institute of Science and Chemistry has accelerated the radiation of platinum. The radiation of the polynucleon has been generated. The neutrons have been transferred in the opposite direction, and the neutrons have been detected. 241U isotope is the same as that of 241U and 241U and 242U is the same as the initial measurement. The measuring accuracy of the measuring precision of the measuring precision of the 241Np 242Np measuring instrument is up.

项目成果

ヨーク大学(英国)

约克大学（英国）

Discovery of New Isotope U241 and Systematic High-Precision Atomic Mass Measurements of Neutron-Rich Pa-Pu Nuclei Produced via Multinucleon Transfer Reactions

新同位素 U241 的发现以及多核子转移反应产生的富中子 Pa-Pu 核的系统高精度原子质量测量

• DOI: 10.1103/physrevlett.130.132502
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Niwase T.;Watanabe Y.?X.;Hirayama Y.;Mukai M.;Schury P.;Andreyev A.N.;Hashimoto T.;Iimura S.;Ishiyama H.;Ito Y.;Jeong S.C.;Kaji D.;Kimura S.;Miyatake H.;Morimoto K.;Moon J.-Y.;Oyaizu M.;Rosenbusch M.;Taniguchi A.;Wada M.
• 通讯作者: Wada M.

基礎科学院(韓国)

基础科学院（韩国）

精密質量測定による新同位体241Uの発見

通过精确质量测量发现新同位素 241U

• 发表时间: 2022
• 作者: 庭瀬暁隆;渡辺裕;平山賀一;向井もも;P. Schury;A. N. Andreyev;飯村俊;石山博恒;鄭淳讃;宮武宇也;M. Rosenbusch;谷口秋洋;和田道治
• 通讯作者: 和田道治