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Kr 同位体の核半径の研究

Kr 同位体の核半径の研究. 埼玉大学大学院理工学研究科 中島　真平. （黒体球と仮定）. 相互作用断面積. 相互作用半径　（入射核、標的核）. 研究目的. Kr 同位体の核半径を決め、スキン構造を議論する。 なぜ Kr 同位体？ 72 Kr の分離エネルギー差が大きい　　 （ Sp-Sn = -11.3 MeV 　　～ 33 Ar ） 荷電分布が既知 ⇒　 核半径を測定すると陽子分布と中性子分布が比較できる どのように測るか？ 相互作用断面積を測定しグラウバー理論により核半径を導出する。 （反応の前後で核種 (N or Z) が変化する確率）.

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Kr 同位体の核半径の研究

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Presentation Transcript

  1. Kr同位体の核半径の研究 埼玉大学大学院理工学研究科 中島　真平

  2. （黒体球と仮定） 相互作用断面積 相互作用半径　（入射核、標的核） 研究目的 • Kr 同位体の核半径を決め、スキン構造を議論する。 • なぜ Kr 同位体？ • 72Krの分離エネルギー差が大きい　　（Sp-Sn = -11.3 MeV　　～33Ar） • 荷電分布が既知 ⇒　 核半径を測定すると陽子分布と中性子分布が比較できる • どのように測るか？ • 相互作用断面積を測定しグラウバー理論により核半径を導出する。 • （反応の前後で核種(N or Z)が変化する確率）

  3. 断面積の測定方法 N2 N1 トランスミッション方法 反応標的 • 粒子識別 　　　　　　　（Bρ- TOF – ΔE 法） • 磁気剛性率　（Bρ） • 双極子磁石 • 飛行時間　(Time Of Flight) • プラスチック　シンチレーター • エネルギー損失　（ΔE） • イオン　チェンバー（IC） 非反応数 入射数 ビーム t Ｉ

  4. 双極子磁石（Ｄ） 四重極磁石 スリット セットアップ（FRS @ GSI/ドイツ） S0 80Kr D1 1050 MeV/u S1 S2 76Kr 72Kr D2 生成標的 S4 D4 S1 S2 S4 S0 IC Bρ Bρ ΔE ΔE TOF TOF 反応標的

  5. 解析 74Rb 75Rb 72Kr 73Kr 70Br 71Br 70Se 69Se 反応標的　前段 ±2σ 3 10 70Br 72Kr 様々な粒子が入ってくる 2 10 73Kr 10 1 34 35 36 37 38 Z 3 10 72Kr 73Kr 2 10 10 1 1.96 1.98 2 2.02 2.04 A/Z

  6. 反応標的　後段 ±４σ 前段で72Krにgate 2 10 10 73Kr 1 34 35 36 37 38 72Kr Z 2 10 10 1 1.96 1.98 2 2.02 2.04 A/Z

  7. ●　安定核と 異なる傾向を示した ●　陽子過剰側へ σIは拡大 ∝A1/3 相互作用断面積 Koxの半経験式 安定核の反応断面積計算に用いられている 72 76 80

  8. 物質半径の導出と変形の補正 4.7 • グラウバー理論 　　　変形の情報を含んでいない ⇒　球形部分の半径に変換する 4.5 4.3 4.1 rms [fm] 3.9 3.7 72 76 80 Kr 同位体

  9. Kr同位体の陽子半径 • Ar同位体について • 荷電半径から陽子半径へ変換 増加 減少 • 陽子過剰側へ陽子半径は緩やかに減少 • それ以上に物質半径は減少 • 同様な議論をすることはできない

  10. フェルミエネルギー差とスキンの相関 0.7 Ar 0.5 Na • 大局的にみて、ばらつきの範囲内。 • 陽子スキンである可能性もある。 Kr 0.3 ] fm [ 0.1 rms Δ -0.1 -0.3 -0.5 -24 -19 -14 -9 -4 1 6 11 16 Sp - Sn [MeV]

  11. 陽子過剰側へ 変形度は拡大 核半径と変形度 Ｋｒ同位体は核が変形している 0.4 exp 0.3 ２ 変形度 |β| 0.2 0.1 0 70 72 74 76 78 80 82 84 86 質量数 A

  12. Kr Br A=６０～８０では陽子過剰側で物質半径の増大が見られた。 Se As Ge Ga 近辺の陽子過剰核の傾向 4.7 4.5 4.3 4.1 rms [fm] 3.9 rms [fm] 3.7 3.5 3.3 6 0 6 2 6 4 6 6 6 8 7 0 7 2 7 4 7 6 7 8 80 質量数 A

  13. 結論 • 80Kr, 76Kr, 72Krの12Cに対する相互作用断面積から物質半径を決定することができた。 • この領域では、安定核で知られる質量数の1/3乗に比例する性質が成り立っていないことがわかった。 • 質量数が４０領域であるAr同位体が陽子過剰側で物質半径が減少するのに対して、質量数が６０～８０領域で増大していることが確認できた。 • スキン核の特徴である、フェルミ面とスキンの相関に矛盾はないが、さらなるスキンの考察には変形度等のパラメーターを検討する必要がある。

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