超新星爆発起源の宇宙物理シナリオに対する原子核実験からの定量化と発展

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Weak s-過程による元素合成で重要な役割を果たす、^<22>Ne(α, n)^<25>Mg、^<22>Ne(α, γ)^<26>Mg反応の共鳴を調べる実験を、原子力機構のタンデム加速器で行った。本研究では、星の中での重要な共鳴反応である、^<22>Ne+α反応で生成されると考えられる^<26Mg>の励起エネルギーE_x～11.3MeV付近の共鳴エネルギーを高精度に求める事を目指した。110MeVの^<22>Neビームを^6Li標的に照射、α粒子移行反応により^<26>Mg励起状態を生成する逆運動学的手法を採用した。本年度は、実験用チェンバーの開発を完了させ、3日間のビーム照射を行った。実験の結果、dとMgの同時検出に成功し、製作したチェンバーで計画通り実験を行えることを確認し、昨年度の試験測定の結果同様に、逆運動学による本手法で本実験が成立することを証明することができた。取得した^<26>Mg共鳴スペクトルを、期待されるスペクトルと比較した結果、予想を超えるエネルギー範囲のdが測定されたこと(予想では8-10MeV, 本実験では7-10MeV)、期待された収量の45～60%しか得られていないことなどが確認された。この為、本実験手法にはまだ幾つかの改良が必要な点があり、元素合成の理解に必要な共鳴のE_x決定や、Γ_γ/Γ_nなどの決定には不十分な点を残していることがわかった。現在、エネルギー分解能を改善し、より詳細な解析結果の検討を目指している。r過程で重要となる中性子過剰核の直接中性子捕獲反応の研究を目指し、分光学的因子決定に重要な役割を果たす理論モデル(ADWA等)の改良を行うべく、^<95>Mo (d, pγ)^<96>Mo反応による陽子角度分布の測定を行った。^<96>Moの核構造は、(n, γ)反応などを用いてよく知られており、各準位のスピンやE_xなどは高い精度で測定されている。この為、本実験で得る(d, p)反応による陽子の角度分布を再現できる、理論モデルを構築することが、研究目標である。各準位における陽子の微分散乱断面積の測定に成功し、DWBAによる計算と比較した結果、測定されているスピンと一致する結果が得られ、理論研究者との議論を進めている。