초록 ▼

□ 연구개요
● 핵자 전달반응에서의 방사성 붕괴 과정 분석을 통한 핵구조 연구 및 핵천체물리학적으로 중요한 핵반응 연구를 연구의 최종 목표로 함
● 이를 위해 ²⁴Mg(p,α)²¹Na triton 전달반응에서의 양성자 붕괴 채널 분석방법 개발
● 기존 핵자 전달반응 측정 데이터에서 새로운 물리량 도출. 이를 통해 열핵반응을 이해할 수 있는 간접적 방법 개척
● 희귀 동위원소 ²¹Na 에너지 레벨의 branching ratio를 새롭게 확정
● 새로

□ 연구개요
● 핵자 전달반응에서의 방사성 붕괴 과정 분석을 통한 핵구조 연구 및 핵천체물리학적으로 중요한 핵반응 연구를 연구의 최종 목표로 함
● 이를 위해 ²⁴Mg(p,α)²¹Na triton 전달반응에서의 양성자 붕괴 채널 분석방법 개발
● 기존 핵자 전달반응 측정 데이터에서 새로운 물리량 도출. 이를 통해 열핵반응을 이해할 수 있는 간접적 방법 개척
● 희귀 동위원소 ²¹Na 에너지 레벨의 branching ratio를 새롭게 확정
● 새로 시도한 데이터 분석법을 활용한 향후 방사성 중이온 빔 이용 핵자 전달반응 측정 데이터 활용법 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
● ²⁴Mg(p,a)²¹Na 핵자 전달반응 데이터 선처리
- standard energy loss technique을 활용한 가벼운 하전입자 구분
- 총 12개의 ²¹Na excited state 대상
● coincidence를 보이는 알파입자와 양성자 동시 측정 이벤트 분류
- 100 μm + 1000 μm 두께의 실리콘 검출기 두 겹을 이용한 화학원소들 및 그 동위원소 구분
- 4 μs 수준의 gate signal을 이용하여 매우 짧은 순간 지속되는 compound nucleus 반응물과 붕괴 양성자 동시 측정
● ²⁰Ne 에너지 레벨 관측
- 핵자 전달반응으로 생성된 방사성 핵종 ²¹Na이 양성자 붕괴를 통해 ²⁰Ne의 다양한 에너지 레벨로 안정화되는 이벤트 추출
- 선행연구의 ²¹Na 에너지 레벨들 중 약 E_x = 5.2 MeV 이상의 레벨에서 붕괴
● 양성자 스펙트럼 획득
- 에너지 보정을 시행한 후 실험 데이터에서 추려낸 붕괴 양성자 스펙트럼 재구성
- ²¹Na에서 ²⁰Ne의 ground state(p0), 첫 번째 excited state(p1), 그리고 두 번째 excited state(p2)로 붕괴하는 세 종류의 채널을 확인함
- 이를 통해 excitation energy 그래프를 획득함
● ²⁰Ne의 새로운 에너지 레벨 관측
- 첫 번째 excited state인 1.633 MeV와 두 번째 excited state인 4.247 MeV 에너지 레벨 사이에서 새로운 에너지 레벨 후보 관측

□ 연구개발결과의 중요성
● 핵천체물리학의 궁극적 목표인 방사성 포획 반응(radiative capture reaction)을 직접 측정할 수 있으면 가장 효과적일 것임. 하지만, 현실적인 어려움으로 인해 천체물리학적으로 중요한 핵반응을 직접 측정하여 differential cross section을 측정하기 불가능한 경우가 많음
● 본 연구에서 수행한 핵자 전달반응 실험 데이터에서의 입자 붕괴 채널 분석을 통한 핵천체물리 및 핵구소 연구는 다른 방식을 저에너지 핵물리 실험을 통해서는 규명해낼 수 없는 독특한 정보를 제공하기 때문에 그 유용성이 크다고 할 수 있음
● 특히 본 연구에서 재구성한 방사성 핵종 ²⁰Ne의 에너지 레벨 분포를 분석해보면 그동안 알려지지 않은 새로운 에너지 레벨이 E_x = 1.633 MeV와 4.247 MeV 사이의 영역에서 발견된 것으로 보임

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 10
• 대표적 연구실적 ... 13
• 끝페이지 ... 22