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化学状態により変化するＴｈ－２２９ｍの核壊変機構の解明

阐明随化学状态变化的Th-229m核衰变机制

基本信息

批准号：
16J06700
负责人：
重河優大
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06700/
关键词：
229Th 核異性体内部転換電子分光磁気ボトル半減期変化アクチニウムイオン交換内部転換電子分光測定 Th-229m U-233 Ac-229 磁気ボトル型電子分光装置コインシデンス測定阻止電場原子核時計 α線分光測定半減期

项目摘要

229mThは229Thの第一励起準位の原子核であり，励起エネルギーが8 eV程度と極端に低い．そのため，原子核の半減期が化学状態に依存して大きく変化するなどの特異な現象が観測されると期待されている．最近229mTh由来の内部転換電子が初めて明確に観測され，Ni合金表面における半減期が7 ± 1 μsであることが分かったが，化学状態に依存した半減期の変化は未観測であった．本研究では半減期変化を観測し，さらに内部転換電子分光測定により半減期変化の起源を解明することを目指した．今年度は，229Acから229mThに壊変する際に発生するβ－線をトリガーとし，7 μs程度遅れて発生する229mThの内部転換電子を観測することを試みた。まず，229Acを232Th (p, α) 229Ac反応により製造し，2段のイオン交換分離により229Acを232Thや核分裂生成物などから分離した．化学分離後に得られた溶液には229Ac，228Acのみが含まれており，4時間程度の短時間でAcを高い分離係数で分離することに成功した．その溶液を用いて電着法により229Ac線源を作製し，β－線―電子同時計数測定を実施したところ，229mThの内部転換電子に対応した10 ± 8 μsの減衰曲線が観測された．先行研究に比べて半減期の変化を観測できなかったが， 229mThが内部転換により脱励起し，その半減期が10 μs程度であることを先行研究とは別の手法で確認することに成功した．今後は，測定のS/Nを高めることで半減期変化を実際に観測できると期待される．一方，阻止電場―磁気ボトル型電子分光装置を開発し，235mUの内部転換電子を高検出効かつ高エネルギー分解能で分光測定することに成功した．今後は，本装置を229mThの内部転換電子分光測定に用いることで229mThの内部転換過程を解明できると期待される．

229mTh is opposite to the atomic nucleus of the first excitation level of 229Th, and the excitation level is 8 eV. The half-life of the nucleus depends on the chemical state of the nucleus. Recently 229mTh origin of internal transition electron initial clearly measured, Ni alloy surface half time 7 ± 1 μs, chemical state dependent half time change not measured. In this study, we investigated the origin of the half-time transition and its implications for the determination of electron spectroscopy by internal fluorescence spectroscopy. This year, beta-lines were generated between 229Ac and 229mTh, and 7 μs were generated between 229mTh and 229mTh. 229Ac 232Th (p, α) 229Ac reverse fission products 229Ac 232Th 229Ac reverse fission products 229 Ac 232 Th 229Ac reverse fission products 229 Ac 232Th 229Ac reverse fission products 229Ac 232Th 229Ac reverse fission products 229Ac reverse fission products 2229 Ac reverse fission products 232Th 22229 Ac reverse fission products 2229 Ac reverse fission products After chemical separation, the solution obtained is 229Ac, 228Ac and the separation coefficient is high. The solution was prepared by the method of electron emission from 229Ac line source, and the decay curve of 229mTh internal electron emission was measured. The first half of the study was conducted to determine whether the internal excitation was 229mTh or less, and the first half of the study was 10 μs. In the future, the S/N ratio will be measured. On the other hand, the detection of high resolution electron spectroscopy with 235mU internal exchange electron spectroscopy was successfully performed. In the future, the internal conversion process of 229 mTh in this device will be explained.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development and evaluation of a collection apparatus for recoil products for study of the deexcitation process of 235mU

用于研究235mU去励磁过程的反冲产物收集装置的开发和评估

DOI：
10.1063/1.4950900
发表时间：
2016
期刊：
REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS
影响因子：
1.6
作者：
Y. Shigekawa;Y. Kasamatsu;and A. Shinohara
通讯作者：
and A. Shinohara

Measurement of the half-lives and the internal-conversion electron spectra of 235mU depending on the chemical environments

根据化学环境测量 235mU 的半衰期和内转换电子能谱

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yudai Shigekawa;Yoshitaka Kasamatsu;Yuki Yasuda;Atsushi Shinohara
通讯作者：
Atsushi Shinohara

Toward an energy measurement of the internal conversion electron in the deexcitation of the 229Th isomer

229Th 异构体去激发中内转换电子的能量测量

DOI：
10.1103/physrevc.98.014317
发表时间：
2018
期刊：
Phys. Rev. C
影响因子：
0
作者：
S. Stellmer*;Y. Shigekawa*;V. Rosecker;G. A. Kazakov;Y. Kasamatsu;Y. Yasuda;A. Shinohara;and T. Schumm (*co-first authors)
通讯作者：
and T. Schumm (*co-first authors)

阻止電場ー磁気ボトル型電子分光装置の開発およびU-235mの内部転換電子分光測定

停止电场——磁瓶式电子能谱仪研制及U-235m内转换电子能谱测量