r-process nucleosynthesis and role of deformed nuclei

r-过程核合成和变形核的作用

• 批准号: 20H05648
• 负责人: 西村 俊二
• 金额: $ 121.8万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05648/
• 关键词: 重元素合成; β崩壊; 質量; 機械学習; 連星中性子星合体; r過程; 中性子星; 超新星爆発; 中性子過剰核; 連星中性子星衝突; 原子核理論; 崩壊測定; 質量測定; 原子核理論計算; ｒプロセス

①崩壊測定：本研究計画で開発した粒子識別用検出器と崩壊測定装置を導入することにより希土類領域に加え、もう一つの目標であった中性子魔法数N=126領域の崩壊測定を成功に導いた。これにより、国際共同研究BRIKENプロジェクトを予定通り完了させることができ、約200種もの中性子過剰核の半減期、遅発中性子放出に関する崩壊データの収集に成功した。励起状態からのγ崩壊の解析により新核異性体に関する論文を出した。かつてない高統計・高精度測定を実現できた。昨年度は中性子魔法数N=82領域に加え、希土類領域の遅発中性子放出と半減期の報告を行った。N>82領域においては、遅発中性子放出がｒ過程の元素組成パターンに大きな影響を及ぼすことに着目した研究成果を報告し、プレス発表を行った※1。② 質量測定：RIBF実験で別の研究グループが捨てていた不安定核ビームを再利用するためにRI捕獲用ガスセルに打ち込み、高性能質量分析装置に輸送することにより質量測定プロジェクトZD-MRTOFの調整を行った。不安定核ビームを利用したシステム調整であったが、ZD-MRTOF装置を利用した物理成果を報告し、プレス発表を行った※2。さらに、関連した技術論文を報告できた。③ 原子核理論：新たに得られた質量情報を原子核理論に取り込む試みを開始した。ZD-MRTOF実験で得られた新質量データ、原子核理論、機械学習の共同研究を始めることができた。④ 重元素合成計算：最新の崩壊データに関するデータベースの構築を行った。r過程に関する研究会を開催した。※1 :「加速器実験によるr過程の同位体比の再現に成功」-宇宙初期と太陽系のバリウムは中性子星合体が起源か？-※2 : 「チタン・バナジウム中性子過剰同位体で新魔法数の消失を観測」- 精密質量測定による原子核構造のより深い理解に期待 -

(1) Detection of particle size: This research project developed a detector for particle identification and a detection device for particle size. The detection of particle size in N=126 fields was successfully conducted. This international joint study BRIKEN has successfully collected about 200 kinds of intermediate nuclei related to their half-life and emission. The analysis of excitation state and gamma breakdown is related to the development of new nuclei. High statistics and high precision measurement are realized. Last year, the number of sub-magic N=82, the number of sub- N>82. The element composition of the sub-emission process is reported in the report. 2. Quality measurement: RIBF carries out separate research, reuses unstable nuclear materials, and adjusts the quality of RI capture, high-performance quantitative analysis equipment, and transportation. Unstable nuclear power plant utilization and adjustment, ZD-MRTOF device utilization and physical results report, development table * 2 This is a technical paper report. 3. Nuclear theory: new mass information ZD-MRTOF has achieved new mass theory, nuclear theory and mechanical learning. 4. Heavy element synthesis calculation: the latest research and development related to the construction of heavy elements. R process related research meeting※1 :"Accelerator implementation and successful reproduction of isotope ratio"-The origin of neutral satellite bodies in the early solar system? -※2 :"Measurement of the disappearance of new magic numbers in nuclear isotopes"-Precision mass measurement, deep understanding of nuclear structure and expectations-

项目成果

Study of the N = 32 and N = 34 Shell Gap for Ti and V by the First High-Precision Multireflection Time-of-Flight Mass Measurements at BigRIPS-SLOWRI

通过 BigRIPS-SLOWRI 首次高精度多重反射飞行时间质量测量研究 Ti 和 V 的 N = 32 和 N = 34 壳间隙

• DOI: 10.1103/physrevlett.130.012501
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Iimura S.;Rosenbusch M.;Takamine A.;Tsunoda Y.;Wada M.;Chen S.;Hou D.S.;Xian W.;Ishiyama H.;Yan S.;Schury P.;Crawford H.;Doornenbal P.;Hirayama Y.;Ito Y.;Kimura S.;Koiwai T.;Kojima T.M.;Koura H.;Lee J.;Liu J.;Michimasa S.;Miyatake H.;Moon J.Y.;Naimi S.;Ni
• 通讯作者: Ni

サリー大学/イギリス国立物理学研究所/エジンバラ大学(英国)

萨里大学/国家物理实验室/爱丁堡大学（英国）

The evaluation of the fission mode and fragment yields of neutron-rich nuclei by the dynamical model

动力学模型评价富中子核裂变模式和碎片产率

• DOI: 10.1051/epjconf/202327911021
• 发表时间: 2023
• 期刊: EPJ Web of Conferences
• 作者: Tanaka Shoya;Nishimura Nobuya;Nishimura Itoshi;Aritomo Yoshihiro
• 通讯作者: Aritomo Yoshihiro

Development of a β-TOF detector: An enhancement of the α-TOF detector for use with β-decaying nuclides

β-TOF 探测器的开发：α-TOF 探测器的增强，可用于 β 衰变核素

• DOI: 10.1093/ptep/ptad039
• 发表时间: 2023
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Niwase Toshitaka;Xian Wenduo;Wada Michiharu;Rosenbusch Marco;Chen Sidong;Takamine Aiko;Liu Jiajian;Iimura Shun;Hou Dongsheng;Yan Shuxiong;Ishiyama Hironobu;Miyatake Hiroari;Nishimura Shunji;Kaji Daiya;Morimoto Kouji;Hirayama Yoshikazu;Watanabe Yutaka X;Ki
• 通讯作者: Ki

The new MRTOF spectrograph for nuclear masses following RIBF's ZeroDegree spectrometer, featuring new methlogies for ion selection and mirror optimization

继 RIBF 零度光谱仪之后的新型 MRTOF 核质量光谱仪，采用新的离子选择和镜像优化方法

• 发表时间: 2021
• 期刊: arXiv
• 作者: M. Rosenbusch;M. Wada;...;H. Ishiyama;...;S. Nishimura et al.
• 通讯作者: S. Nishimura et al.