陽子荷電交換反応を用いた励起状態核のスピン・アイソスピン応答研究

本研究課題は、アイソマー（核異性体）と呼ばれる寿命が長い原子核の励起状態に対する陽子荷電交換反応の測定を、アイソマービームを用いた逆運動学条件下で行うことを最終目標とする。この測定において、ビーム中に含まれるアイソマーと基底状態は、飛行時間法（TOF-Bρ法）を用いた質量測定によりイベント毎に弁別される。今年度は、平成26年度に理化学研究所RIビームファクトリーで実施した中性子過剰カルシウム同位体の直接質量測定のデータ解析を完了させた。典型的な質量分解能として1.0e-4 (σ) 、質量の不確かさとして2.6e-6 (σ) を達成した。本測定は、他の施設におけるTOF-Bρ法による質量測定と比較して、(1)質量値の不確かさと(2)測定核の安定線からの距離、の二点において傑出している。本研究は飛行時間法を用いた質量測定手法を確立し、将来のアイソマービームを用いた陽子荷電交換反応測定の礎を築いた。質量測定で得られた結果は本研究課題の副産物ではあるものの、物理的に非常に意義の大きいものである。本研究で初めて測定された中性子過剰核Ca-55やCa-56等の質量は、中性子数34における殻進化を議論する上で非常に重要である。本測定で決定された質量値を用いてシェルギャップの大きさを評価し、カルシウム同位体に対して、中性子数34におけるシェルギャップの大きさは中性子数32のそれと同等であることが実験的に示された。現在は投稿論文の執筆を進めている段階である。

本研究課題は、アイソマー（核異性体）と呼ばれる寿命が長い原子核の励起状態に対する陽子荷電交換反応の測定を、アイソマービームを用いた逆運動学条件下で行うことを最終目標とする。この測定において、ビーム中に含まれるアイソマーと基底状態は、飛行時間法（TOF-Bρ法）を用いた質量測定によりイベント毎に弁別される。今年度は、平成26年度に理化学研究所RIビームファクトリーで実施した中性子過剰カルシウム同位体の直接質量測定のデータ解析を完了させた。典型的な質量分解能として1.0e-4 (σ) 、質量の不確かさとして2.6e-6 (σ) を達成した。本測定は、他の施設におけるTOF-Bρ法による質量測定と比較して、(1)質量値の不確かさと(2)測定核の安定線からの距離、の二点において傑出している。本研究は飛行時間法を用いた質量測定手法を確立し、将来のアイソマービームを用いた陽子荷電交換反応測定の礎を築いた。質量測定で得られた結果は本研究課題の副産物ではあるものの、物理的に非常に意義の大きいものである。本研究で初めて測定された中性子過剰核Ca-55やCa-56等の質量は、中性子数34における殻進化を議論する上で非常に重要である。本測定で決定された質量値を用いてシェルギャップの大きさを評価し、カルシウム同位体に対して、中性子数34におけるシェルギャップの大きさは中性子数32のそれと同等であることが実験的に示された。現在は投稿論文の執筆を進めている段階である。