重水素による中性子捕獲反応を用いた原子核内2核
子相互作用の研究
著者
前田 和茂
重水素による中性子捕獲反応を用いた
原子核内2核子相互作用の研究
(研究課題番号1 4540238)
平成1 4年度∼平成1 5年度科学研究費補助金(基盤研称)(2.))
研究成果報告書
平成16年12月
研究代表者 前田和茂
(東北大学大学院理学研究科)
はしがき
本研究は, 3重水素(3H)内における2核子相互作用の役割を2H(zup)A, 2H(A,Y)3H 反応を用いて研究することを目的とした.実験は50-100MeVの単色中性子を標的に照 射し,中性子捕獲反応からのγ線を測定する.逆反応の研究でほぼ確立されている中間 子交換流によるγ線の2体吸収機構を利用し,原子核内2核子が関与する励起や相互作 用を調べることを目指した.同時に測定する2H(A,np)Aでは,散乱の終状態相互作用の 大きさからn一皿系の散乱長を決定する. 本研究のなかで,平成1 4年, 1 5年の2年間に以下の事柄を研究した. Ej エネルギー領域20 < ED < 90 MeVの高分解能ビTムを開発し,中性子散 乱･掃獲反応実験に使用することが出来ることを示した. 口 核物理実験に対しても強力かつクリーンなプローブとして用いることにより, 実験的研究がほとんど行われていない,数十MeV領域における中性子誘導反応 研究を展開することができることを示した. □ 2H(A,np)n, 2H(A,Y)3H反応実験により3核子系における2および3核子相関の 役割を明らかにする. Ej 3Hの鏡映原子核である3Heのデータとの比較から 原子核内2核子系の荷電 対称性･独立性について調べた.研究組織
研究代表者:前田和茂(東北大学大学院理学研究科･助教授) 研究分担者:寺沢辰生(東北大学大学院理学研究科･助教授)平成1 4年度参加 研究分担者:神田浩樹(東北大学大学院理学研究科･助手) 研究分担者:寺川貴樹(東北大学サイクロトロンラジオアイソトープセンター･助手) 交付決定額(配分額〉 (金額単位:千円) 直接経費 亊I ｨﾆ N 合計 平成14年度 ﾃS x冷 0千円 ﾃS x冷 平成15年度 ﾃ x冷 0千円 ﾃ x冷 総計 ﾃc x冷 0千円 ﾃc x冷研究軽釜
本研究は, 3重水素内における2核子相互作用の役割を2H(a, np)a, 2H(a,γ)3H反応
を用いて研究することが目的である.実験では50-100MeVの単色中性子を標的に照射し, 中性子捕獲反応からのγ線を測定する.逆反応の研究でほぼ確立されている中間子交換流 によるγ線の2体吸収機構を利用し,原子核内2核子が関与する励起や相互作用を調べる. 同時に測定する2H(n, np)nでは,散乱の終状態相互作用の大きさからn-n系の散乱長を決 定することが目的である｡ 年度内に開発したエネルギー40･90 MeVの中性子ビームを用い中性子散乱･捕獲反応 実験に使用することが出来ることを示すテスト実験を行った｡実験はアクティブ標的として用い る3層構造重水素化液体シンチレ一夕一に中性子ビームを照射し,終状態に放出されるγ線 および中性子を測定した｡その結果,標的としての重水素化液体シンチレーク-をトリガーと した測定が20kH2;程度の計数率までは可能であることがわかったo γ線の検出にはGSOシ ンチレーク-を用い2H+n反応により,終状態に生成されるγ線および中性子の測定を重水 素化シンチレーク-のトリガーで行った｡ 実験のデータ収集はCAMACを基本にしたシステムからVME+PC瓜Imを用いたも のに移行した｡ VMEクレートと理学研究科およびサイクロトロングループと共同で開発したシ ステムを使いVME-ADCPrDC/QDCモジュールからデータ-収集に問題が無いことを確認し た｡ これらの研究成果は今後,われわれのグループで研究を進めている,光子や中性子ビー ムを用いた核物理実験に生かしていきたいと考えている｡
研究発表
学会発表 .鹿瀬健太郎,"標識付Y掛こよる原子核2核子励起状態の研究",日本物理学会｢第 57回年次大会｣ (立命館大学) 2002年3月24日･鈴木啓司," Ep=35, 50, 70, 80MeVを用いた42･ 44･ 48Ca(p. A)42･ 44･ 48Sc反応による
原子核のアイソスピン励起の研究",日本物理学会｢秋季大会｣ (立教大学) 2 00 2年9月15日 .山口佳美,"重水素化液体シンチレーション標的の性能",日本物理学会: ｢第58回年 次大会｣ (東北学院大学) 2003年3月28日 .若松正樹,"脚光生成実験用液体重水素標的の開発",日本物理学会: ｢第58回年次大 会｣ (東北学院大学) 2003年3月28日 .嶋達志, "100MeV以下のエネルギー領域における4Heの光核反応機構とEl和則問題", 日本物理学会: ｢第58回年次大会｣ (東北学院大学) 2003年3月3 1日 u
｡鹿瀬健太郎," GeV額域におけるパイオン光生成反応の研究",日本物理学会｢第
59回年次大会｣ (九州大学) 2003年3月27日
論文
. M.Inoue, K.HiroSe, H.Kanada, K.Maeda, M.Mutoh, T.Ohtsuki, T.TTerasawa,
Y･Yamaguchi , -●TbtalNuclear Photon Absorption Cro88 Section for 27Al1',
Res.Rep.Lab.Nucl.Sci., Tohoku Univ. 36, 13 (2003)
' K.HiroSe, M.Chiba, M.Inoue, H.Kanda, a.Xin0, 0.Konno, K.Mae血, I.Miyase,
T.Ohtsuki, T.Suda, K.ThknhaShi, T.Tamae, T.TeraSaWa, H.Tsubota, M.Utoyama,
M.Wi血amatsu, Y.Yamaguchi, H.Yamazaki, H.Ybki, -'Searchfor Two Nucleon
State8 bythe 12C(冒,pn) 10B Reaction, Res.Rep.Lab.Nucl.Sci･, Tbhoku
U山肌35, 23 (2002)
. Tbraknwa, H.Su2:uki, K.Kunagai, Y.Kiknchi, T.UeknSa, T.Uemori, H.Fujisawa,
N.Sugimoto, a.Itoh, M.Baba, H.0rihara, R.-Maeda, l'New 鮎t･neutron
tine･of･flight facilities at CYRICl', Nucl. Instrun. Meth. Phy8.Res. (mf A491),
419 (2002) 修士論文 .鹿瀬健太郎 標識付γによる2核子励起状態の研究 平成1 3年3月 .山口 佳美 アクティブターゲットとしての重水素化液体シンチレ一夕の研究 平成14年3月 皿
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