高精度直接質量測定による魔法数126をもつ中性子過剰核の閉殻構造の検証

通过高精度直接质量测量验证幻数126富中子核的闭壳结构

• 批准号: 22H01257
• 负责人: 石山 博恒
• 金额: $ 10.9万
• 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 (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01257/
• 关键词: 低速短寿命核ビーム; 質量測定; 宇宙での元素合成過程

宇宙での元素合成過程において速い中性子捕獲過程(r過程)は、鉄より重い重元素の約半分を生成したと考えられている。しかしながら、r過程の起源天体とその全貌は未だ未解明であり、物理学で解くべき１つの大きな課題である。金や白金などの重元素を含むr過程第3ピークは、中性子魔法数N = 126をもつ中性子過剰核の閉殻構造に起因して生成されたと考えられているが、その周辺核の原子核特性値（質量、半減期等）は依然として未測定のままであり、そもそもN = 126の中性子過剰核が閉殻構造を持つか否かさえ定かではない。本申請課題は、N = 126中性子過剰核において、新たに開発したRFカーペット型Heガスセルと多重反射型飛行時間測定装置(MRTOF)を用いて高精度質量直接測定を行い二中性子分離エネルギーを決定、その系統性からr過程第3ピーク滞留核近傍まで閉殻構造が保持されているのかどうかを検証することを目的としている。本年度は、Heガスセル内に新たに238-Cm核分裂線源を導入し、オフラインで短寿命核(RI)の引き出し効率を測定可能なように改良を行った。また、差動排気系の真空系を増強し冷却可能温度を180Kから73Kまで引き下げると共にガス導入系にあらたにクライオ冷却型トラップを設置しRIの汚染分子との化学反応の低減に努め、結果として平均して約14%程度の良好な引き出し効率を得ることができた。さらに第1回目の該当領域の質量測定実験を理研RIBFで行った。ウラニウムビームとBe標的により目的とするRI生成を試みたが、その収量が想定より2桁程度平均して低いことが判明した。来年度は1次ビームを鉛ビームに変更して実験を行うことと、並行して理研RIBF内のKEK同位体分離器(KISS)にHeガスセルを新たに導入し生成反応を多核子移行反応に変更して該当領域の質量測定実験を行う予定である。

The process of synthesis of cosmic elements, the rapid process of neutral trapping, the process of heavy elements, the production of heavy elements, the formation of heavy elements, and the formation of heavy elements. The whole picture of the origin of celestial bodies has not been solved, and physics has not solved the problem of the origin of celestial bodies. The heavy element of platinum gold contains the third cycle, the number of neutral magic N = 126, the number of neutrons, the cause, the cause, the cycle, the nuclear properties (quantity, half period, etc.) are still not determined. The number of neutrals is 126. The neutral filter system is used to determine whether or not to determine the temperature. In this application, N = 126Neutral filter (N126Neutral filter), the new RF Neutral filter (MRTOF) is used to directly determine the decision of the second Neutral Sub-Separation device of the Bank of China. During the third period of the system, the stranded nuclear near the station was built to maintain the safety of the system. In the current year, it is possible to improve the frequency of nuclear fission (source) and short-lived nuclei (RI) in the current year. The temperature of the vacuum system is very strong and the cooling temperature is 180K

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