高スピン核分光

これまで原研では、¹⁴³Gdで異常な変形状態があることや、¹⁵⁵Gdが高スピン状態で Tilted Axis Rotation（傾斜回転）していることを見出してきました。

質量数180領域原子核の核構造研究

質量数180領域原子核の核構造研究では、核異性体(比較的長い寿命をもつ核の励起状態)の生成、崩壊メカニズムを明らかにするため、実験的研究を進めて います。この領域の核異性体は、K量子数(全スピンの原子核の対称軸射影成分)に関する遷移則にしたがって崩壊することから、K核異性体と呼ばれていま す。

近年、K核異性体の崩壊において、系統性から大きくずれた遷移が見つかってきました。これらの遷移は、通常の遷移に比べて、10^6から10^8倍 もガンマ線強度が強いことがわかりました。そこで、量子トンネル効果を取り入れた模型による遷移確率の分析を行ないました。この模型では、2つの状態を変 形パラメータで区別し、トンネル効果による障壁透過によって、波動関数が混合すると仮定し(下図参照)、ガンマ線の遷移確率の計算を行ないます。解析の結 果、観測値と計算値の非常によい一致を得ることができ、量子トンネリングにより、K核異性体の異常崩壊を明らかにすることができました。

図 β-γ座標系でのK核異性体と基底状態回転帯(左)。横軸にガンマ変形をとった時のポテンシャル概念図(右)