110 likes | 238 Views
短寿命核分離加速実験 @KEK-JAERI. 素核研、物理第 4 研究系、石山博恒 •Facility Plan • Research Subjects • R&D’s and Schedule. 1. 天体核物理 ★天体核反応率の直接測定 ★ r 過程原子核の質量測定 ⇒宇宙での元素合成の実験的解明 2. 中重中性子過剰核の原子核物理 ★クーロン励起、レーザーによる核分光 ⇒安定核領域から離れた原子核の各構造、核反応機構. 3. 物質科学 ★ RNB の打ち込みによる材料研究(拡散、電気磁気物性、機械的性質) ⇒新材料の探索
E N D
短寿命核分離加速実験@KEK-JAERI 素核研、物理第4研究系、石山博恒 •Facility Plan • Research Subjects • R&D’s and Schedule
1. 天体核物理 ★天体核反応率の直接測定 ★r過程原子核の質量測定 ⇒宇宙での元素合成の実験的解明 2. 中重中性子過剰核の原子核物理 ★クーロン励起、レーザーによる核分光 ⇒安定核領域から離れた原子核の各構造、核反応機構 3. 物質科学 ★RNBの打ち込みによる材料研究(拡散、電気磁気物性、機械的性質) ⇒新材料の探索 4. 超アクチノイド元素の核化学と原子核物理 ★超アクチノイド元素の化学的性質の研究 ★超重元素探索とその構造 Research Subjects
Facility Proposal 1999 - 2000: All the RNB instruments were moved to Tsukuba (no-primary beam accelerator) To rapid resume “Low-Energy RNB Science” including the nuclear physics, nuclear chemistry, nuclear astrophysics, material science, etc. It would be too late to start E-arena in JHF, whose construction will take at least 6-7 years!! KEK-JAERI Joint RNB Facility • 5-9 MeV/u RNB will be available with using the existing S.C. Linac • Neutron-rich medium- and heavy-RNB can be supplied by the help of p-induced U-fission reaction. • Intense stable nuclear beam is also available independent from Tandem • Low Energy RNB center under the collaboration with KEK and JAERI
Time Schedule (< 1 MeV/u) (5-9 MeV/u)
Charge Breeding(CB-) ECR Accelerator condition: A/q≥30 for SCRFQ, ≥10 for IH1, ≥7 for IH2, SC-linac 1+-I/S ISOL CB-ECRIS MINIMAFIOS (10 GHz) ECRIS 1+ ->n+ breeding efficiency 1+-ion n+-ion to SCRFQ Particle production VCB=2A/q kV DV(~10 eV) Electric potential (V) DC-breeding/Bunching Breeding ECR confinement time: 520 ms for Rb15+ Charge states equibration time: ~20 ms N. Chauvin et al.,Proc. 14th ECRIS99(‘99)151. smooth deceleration sudden deceleration
Li+ Charge-discharge mechanism in Li Battery 短寿命核ビームによる固体試料中の拡散系数測定 Li1-xCoO2(Anode) C6Lix(Cathode) 特徴 Li 1.高速短寿命核ビーム ⇒表面状態によらない拡散条件 2.遅延荷電粒子エネルギー測定 放出エネルギースペクトルの時間変化 ⇒密度分布変化 3.Sensitivity 短寿命核の寿命と遅延荷電粒子の 阻止能 ⇒on-Line測定(大きい拡散系数) s=(2Dt)1/2 T=t0 t1 t2 8Li density position counts Ea
17F 18F 19F 20F 21F 22F 23F 24F Explosive Nucleosynthesis 14O 15O 16O 17O 18O 19O 20O 21O 22O 13O T9 = 1 ( 109 K ) 12N 13N 14N 15N 16N 17N 18N 19N 10C 11C 12C 13C 14C 15C 16C 17C b- DECAY STABLE 8B 10B 11B 12B 13B 14B 15B Supernova Explosion Proton 7Be 9Be 10Be 11Be 12Be T9=1 Neutron & Seed 8Li 6Li 7Li 9Li 11Li T9=3 Alpha & Neutron r-process 3He 4He 6He 8He T9=10 Neutron & Proton p D T a-process n Neutron (a,n) reaction Core
Direct-Exclusive Measurement of (α,n) reaction Detector MSTPC & Neutron counter n Veto counter (SSD) RN beam E=1~2 MeV/u I=103~105pps MCP Start counter (PPAC) MSTPC He gas Energy region T9~1 Ecm~0.5MeV Neutron counter