アクティブターゲットを使った
不安定核ビーム実験
大田 晋輔
考えている実験
• 二中性子相関に関して
– (3He,4He) 反応を使った運動量分布測定
– (3He,3H)反応を使った重陽子放出反応の測定
• pf-shell の構造に関して
– (d,2p) 反応を使ったB(GT)測定
• 対象はA=20~70の中性子過剰核
• SHARAQ でやる
中性子対相関
• 密度依存性: BCS相-BEC相
• 中性子物質・中性子星
• 原子核構造： ダイニュートロン
– 希薄密度での二中性子の局在
• 荷電交換反応による重陽子放出過程の測定
– 高い角運動量を持つペア
• 核子移行反応による中性子運動量分布測定
pf-shell 核でのB(GT)分布測定
• pf-shell での相互作用
• 超新星爆発前段階の寿命
• フェルミ面が大きく違う系・大アイソスピン
系での変化
• (d,2p) 反応の選択性
– GT遷移ならば2pは非常に小さい相対エネル
ギーで180度に放出される
– 2p を押さえられれば S/N が上げられる
なぜアクティブターゲットか?
• 中重不安定核ビームによる実験
– 潜在的に弱いビーム (低ルミノシティー)
– 逆運動学:大きな運動量 (低エネルギー分解能)
• 標的厚の選定
– イベントレート(厚い標的)と分解能(分解能) の競合
• 解決可能な検出器→アクティブターゲット
– 反応点を知りたい
反応例
68Ni
70Ni(3He,3H) 68Ni2H
(70Cu)
70Ni
2H
3He
(p,n) type
3H
標的中のエネルギー損失の例
• 標的中のエネルギー損失 70Ni
@100MeV/u (30985 MeV/c)
– 6MeV (dp=14MeV/c) after 1mg/cm2 C2H4
– 7MeV (dp=14MeV/c) after 1mg/cm2
He@1atm ~ 8cm
– 0.45MeV (dp=1.1MeV/c) after 5mm
He@1atm
• cf.) p/dp = 15000 (max.) for SHARAQ
エネルギー分解能
• 運動学 3He(70Ni,70Cu)3H @100MeV/u
Ex
(MeV)
TKE(70Cu)
(MeV)
P(70Cu)
(MeV)
1
7002.452
31005.4
dp/p~1/15000
2
7001.455
31003.1
3
7000.457
31000.8
SHARAQ (full spec.) で測定すれば、1MeVの分解能
(角度分解能は無視している)
3He(70Ni,70Cu)
運動学
Reaction index, e.g. 12C(d,p) : 3He(70Ni,70Cu)
Incident total energy (MeV) : 7000
Min,max,step of angle (degree) : 0.,0.1,0.1
No. of levels (0 = g.s. only) : 3
Enter exc. energies ... (MeV) : 1,2,3
1
RELATIVISTIC KINEMATICS PROGRAM
3He(70Ni,70Cu)3H
M2 (
M1 ,
M3
) M4
3.016029 ( 69.920780 , 69.916500 ) 3.016598
0DE/DX1 EQUALS 7395.3 KEV/MG/CM2
QVAL(GS) EQUALS 3.457 +- 0.326 MEV,
EBEAM=7000.000 MEV
EXC ENERGY EQUALS 1.0000
0 THETA3 THETA3 KIN EN3 LAB TO CM THETA4 KIN EN4 DE/DTHETA3 DEDX3
OPT TGT B-RHO FIELD (KG)
K
LAB DEG CM DEG
(MEV) CONVF3 LAB DEG (MEV) KEV/DEG KEV/MG/CM2 ANGLE DEG KG-CM RHO=240CM 1/P(DP/DT)
0.00 0.00 7002.452 0.0017
0.0
0.004
0.0 7925.6
90.0 3565.924 14.85802 0.000
0.10 2.42 7001.934 0.0017
86.2 0.523 10380.4 7926.1
88.6 3565.785 14.85744 0.045
0.20 4.84 7000.375 0.0017
90.1 2.082 20806.6 7927.3
87.2 3565.368 14.85570 0.089
EXC ENERGY EQUALS 2.0000
0 THETA3 THETA3 KIN EN3 LAB TO CM THETA4 KIN EN4 DE/DTHETA3 DEDX3
OPT TGT B-RHO FIELD (KG)
K
LAB DEG CM DEG
(MEV) CONVF3 LAB DEG (MEV) KEV/DEG KEV/MG/CM2 ANGLE DEG KG-CM RHO=240CM 1/P(DP/DT)
0.00 0.00 7001.455 0.0017
0.0 0.001
0.0 7926.4
90.0 3565.657 14.85690 0.000
0.10 2.42 7000.936 0.0017
88.7 0.521 10395.9 7926.9
88.6 3565.518 14.85632 0.045
0.20 4.85 6999.375 0.0017
91.3 2.082 20837.8 7928.1
87.2 3565.100 14.85458 0.090
EXC ENERGY EQUALS 3.0000
0 THETA3 THETA3 KIN EN3 LAB TO CM THETA4 KIN EN4 DE/DTHETA3 DEDX3
OPT TGT B-RHO FIELD (KG)
K
LAB DEG CM DEG
(MEV) CONVF3 LAB DEG (MEV) KEV/DEG KEV/MG/CM2 ANGLE DEG KG-CM RHO=240CM 1/P(DP/DT)
0.00 0.00 7000.457 0.0017
0.1
0.000
0.0 7927.2
90.0 3565.389 14.85579 0.000
0.10 2.43 6999.936 0.0017
91.2 0.520 10411.4 7927.7
88.6 3565.250 14.85521 0.045
0.20 4.86 6998.373 0.0017
92.6 2.084 20869.1 7928.9
87.2 3564.832 14.85347 0.090
• CNS のプロジェクトとしてたちあげたいと
思っています
– ワークショップ開催
– 技術交換・情報交換
– マンパワー共有?