In-flight 법을 이용한 26Si 방사성 핵종빔 생성에 관한 연구

Abstract

고전류 및 고순도의 방사성 핵종빔은 천체핵합성 과정에 수반되는 핵반응 연구에 적합하며, 특히 신성폭발과 엑스선 폭발 (X-ray bursts)와 같은 극한적인 천체환경에서 일어나는 핵반응 연구에 필수적이다. 본 논문은 최근 천체핵물리학적으로 그 중요성이 부각되고 있는 26Si(p)27P 핵반응연구를 위해 방사성 핵종빔인 26Si 빔의 생성에 관한 연구이다. 26Si 방사성 핵종빔은 동경대 부설 핵과학연구소 (Center for Nuclear Study, 이하 CNS)의 in-flight 분리법을 이용한 저에너지 방사성 핵종분리장치인 CRIB (CNS Radio-Isotope Beam separator)을 통하여 생성하였다. 방사성 핵종의 생성율을 높이기 위해 액체질소 온도로 냉각한 극저온 1차 기체 표적 (cryogenic primary gas target)을 사용하였고 또한 빔 순도를 높이기 위해 속도분리장치인 Wien filter를 사용하였다. 그 결과 순도 0.48%, 빔 세기 2 × 10⁴pps의 26Si을 얻었다.