サイクロトロン加速器を利用した核融合反応実験.pptVIP

* * 物理学実験Ⅲ　ガイダンス 物理学実験Ⅲ 理学研究科物理学専攻 中間エネルギー核物理研究室 サイクロトロンアイソトープセンター　測定器研究部 放射線検出器によるγ線計測 サイクロトロン加速器を利用した核融合反応実験 内容 研究室紹介 中間エネルギー研（理学部物理学科） CYRIC 物理学実験３の実験内容の紹介 放射線検出器の原理と実践 シンチレーション検出器 半導体検出器 原子核融合反応 CYRICにおける 18O イオンビームを用いたフランシウム生成 * * 物理学実験Ⅲ　ガイダンス 中間エネルギー研の紹介 中間エネルギー核物理グループでは，加速器を用いた中間エネルギー領域（0.5-1 GeV）の核構造，核反応の実験的研究を行っている。 (1)　電磁相互作用を用いた原子核構造の研究 原子核内における核子励起状態 中間子生成機構 中間子?原子核相互作用 原子核内ストレンジネス (2) 実験装置の開発 液体水素，重水素標的 トリガー検出器，中性子検出器 バーテックス検出器 光子標識化装置 ビームモニター装置 高エネルギー電子?光子と原子核の相互作用による中間子の生成 磁気スペクトロメータ(NKS2)の開発と改良 東北大学ELPH、CYRIC、SPring-8、J-PARC * * 物理学実験Ⅲ　ガイダンス 東北大学電子光理学研究センター1.2-GeV STretcher Booster Ring (STB Ring) 電子を1.2 GeVまで加速できるシンクロトロン。原子核?ハドロン物理学実験用に1.2 GeV 標識化光子ビームを供給 * * 物理学実験Ⅲ　ガイダンス 中性K中間子スペクトロメーター2 (NKS2) July, 2006 原子核物理学研究室ストレンジネスグループと共同で建設 電子光センターの光子ビームを用いた光中間子生成反応の研究 荷電粒子の磁場中での飛跡と速度を計測して光と標的との反応を同定 速度測定 位置測定 重陽子の光子吸収 重陽子は陽子と中性子が 2.3 MeV という小さな束縛エネルギーで結合 核子の励起状態（核子共鳴）の閾値エネルギーを超えると、単一の核子が光を吸収して励起状態へ遷移 励起状態から基底状態への遷移で中間子を放出 単一の核子のみが反応に関与し残りの核子は関与しない（準自由過程）ことが多い（と考えられている） * * 物理学実験Ⅲ　ガイダンス Δ粒子の二重生成 （左）陽子と中性子がパイ中間子で接着された重陽子に高エネルギー光を照射。 （中）陽子と中性子が「熱い」状態に変化。 （右）陽子と中性子がそれぞれパイ中間子を放出して「冷たい」状態に戻る。 （左）陽子と中性子がパイ中間子で接着された重陽子に高エネルギー光を照射。 （中）陽子と中性子が励起状態に変化。 （右）陽子と中性子がそれぞれパイ中間子を放出して基底状態に戻る。 ● this work ■ Asai (TAGX) □ Wada (SAPHIR, PANIC’96) △ Shinozaki (TAGX, private communication) ー Gomez ■ A.Fix (very preliminary) 過去のデータ、理論との 食い違い！ 最も簡単な原子核である 重水素もまだまだ分からない ことが多い * 核放射線物理グループの紹介 研究活動の場所～サイクロトロン?ラジオアイソトープセンター * 8 8 20 20 50 50 126 82 82 28 28 元素合成 ~ 中性子過剰核　78Ni 基本相互作用?対称性の破れ ~ 210Fr 偏極不安定核 　α粒子ボーズ凝縮状態 ~ 16O* CYRICにおける様々な不安定核生成 * 東北大 理研 放医研 原研高崎 癌センター（柏） 大阪大 100 MeV 以上の サイクロトロン施設 CYRICの心臓部：　AVFサイクロトロン * サイクロトロン?ラジオアイソトープセンター　測定器研究部 物質　　反物質 ～宇宙太古の物質生成の歴史を読み解く～ 量子的宇宙像 反物質消失の機構～ＣＰ非保存の起源 ：基本対称性?基本相互作用 元素合成のメカニズム～α粒子凝縮状態 ：原子核構造 * 8 8 20 20 50 50 126 82 82 28 28 未知の重い素粒子や対称性を、Quantum fluctuation を使って観測する。 Cooling ：　微小シグナルを極低バックグランドで、増幅して検出。 極端な原子：　原子数が大きい重い原子（Radioactive Atoms）～フランシウム ＋ 極限量子状態：　冷却原子～光格子～ボーズ?アインシュタイン凝縮 光格子～量子コンピューター 陽子数が多い～電荷が大