^<12>C(α,γ)^<16>O反応の精密測定と恒星内元素合成

精确测量^<12>C(α,γ)^<16>O反应和星内核合成

• 批准号: 07740208
• 负责人: 嶋 達志
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740208/
• 关键词: 天体核物理学; 元素合成; ヘリウム燃焼; ^<12>C(α,γ)^<16>O反応

^<12>C(α,γ)^<16>O反応は、恒星のヘリウム燃焼期におけるエネルギー源および^<16>O以上の元素合成を支配する最も重要な天体核反応である。ところが、これまでに世界中のグループが求めた反応断面積の測定値には2〜3倍の食い違いがあり、天体核物理学上の重大な問題となっている。そこで我々東工大グループは、この反応断面積を正確に測定するため、以下の経過に従って本研究を進めた。1)実験に適した^<12>C標的を選定するため、炭素(グラファイト)製のブロック、薄膜、凝集粉末に加速器からのビームを照射し、耐久性を調べた。この結果、ブロックが最も優れた強度を持ち、標的として適していることが判明した。2)実際の測定の際には、炭素標的中の^<13>Cによる(α,γ)反応からの高エネルギー中性子が最も重大なバックグラウンドを発生することが予想されたため、^<13>C(d, n)^<14>N反応を用いて同程度のエネルギーを持つ中性子をより大量に発生させ、効果的な遮蔽方法を検討した。その結果、通常中性子の減速・遮蔽に用いられるポリエチレン、パラフィン等の水素含有物だけでは不十分で、鉛、タングステン、銅などの重元素による非弾性散乱で効率的に減速させる必要があることがわかった。3)1),2)で得た知見を活かし、α粒子ビームとγ線測定用大型NaI検出器を用いて^<12>C(α,γ)^<16>O反応断面積の測定を試み、重心系エネルギー1.4MeVにおける暫定値として800pbという結果を得た。これにより、我々の実験方法および実験装置が、将来予定している精密測定において十分な能力を持っていることが確認された。以上の成果をもとに、検出器、中性子遮蔽を最適化し、本測定をおこなう予定である。

^<12>C(α,γ)^<16>O is the most important celestial nucleus <16>for controlling the synthesis of elements above ^ O in the combustion period of stars. The measurement value of the reflection area in the world is 2 ~ 3 times that of the eclipse, which is a major problem in astronuclear physics. This study was carried out in order to accurately determine the cross-sectional area of the two materials. 1) <12>Select the appropriate target, carbon, film, agglomerated powder, accelerator, irradiation, durability adjustment. The result of this is that the best way to determine the intensity of the attack is to maintain the target. 2) During the actual measurement, it is expected that the most significant high-energy neutralisms in the ^<13>C (α,γ) reaction in carbon standards will occur. However, the use of the ^<13>C(d, n)^<14>N reaction will allow the same degree of high-energy neutralisms to occur in large quantities, and effective masking methods will be discussed. As a result, the deceleration and shielding of neutral ions in general are necessary for the deceleration of heavy elements such as lead, lead and copper. 3)1), 2) The large NaI detector for α particle detection and γ ray detection was used to determine the cross-section area of <12>C(α,γ)^<16>O, and the center of gravity was determined at 1.4MeV. The method of measurement and the device of determination are used to determine the accuracy of the measurement and to confirm the accuracy of the measurement. The above results are optimized by detector and neutral sub-mask.