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ベータ線核磁気共鳴で探る 原子核の構造と、結晶内部
松多健策 (核物質学研究グループ) 5000種におよぶ不安定核 核モーメント(ベータ線核磁気共鳴) 核プローブ 結晶内部場 b-NMR
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豊中キャンパスマップ
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原子核の大きさ 16O 陽子 p n 中性子 X 10万 O H 1フェムトメートル =1/10兆センチメートル 1オングストローム
=1/1億センチメートル
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結合エネルギー Fe
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目のはたらき
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光学顕微鏡の世界 光学顕微鏡の限界 〜1ミクロン 光の波長
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電子顕微鏡の世界
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トンネル顕微鏡
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ラザフォード散乱 長岡半太郎 土星型 高速粒子線束 + + ラザフォード 太陽系型 高エネルギーのビームを作る加速器が必要
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エックス線
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放射線の発見 ベクレル キュリー
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原子核の人工改変 2H 16O 17F 17O ベータ線 ニュートリノ 65秒
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放射線の透過力
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超新星爆発からのニュートリノ カミオカンデ 大マゼラン星雲 超新星爆発 15万光年 ニュートリノ SN1987A
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ニュートリノをつかまえる カミオカンデ 小柴昌俊 神岡鉱山の地下1000m 5万トンの水タンク
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自然の放射能
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原子核の世界
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小型バンデ 小型バンデグラフ 10万ボルト
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バンデグラフ加速器の仕組み 5百万ボルト
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メンテナンス バンデグラフ本体
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理化学研究所 RIKEN ring cyclotron
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放射線医学総合研究所 重粒子線によるガン治療 シンクロトロン
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核物理研究センター リングサイクロトロン
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原子核の形
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シュテルン パウリ +e 陽子 陽子の磁気モーメントは2.8倍も大きい ラビ Ag シュテルンゲルラッハの実験
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核磁気共鳴 核磁気共鳴 (NMR) S N 回る原子核 踊る原子核 + ベータ線 スピンしながら 2万4千年 磁場中で力を受ける マイクロ秒
ブロッホ パーセル
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MRI
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軽核領域の磁気モーメント 8C n S s/2 L=1
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Sigma 8C n S s/2 L=1 9C: スピンは 1.4倍も大きい
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Recent situation of Mag. Mom.
Present Trial Tz = -3/2
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23Al(Ip= ? , T1/2 = 0.47s) 22Mg (0+) × d5/2 s1/2 ? g = m/I
Proton halo? s1/2 ? Large Radius 22Mg (0+) × d5/2 I = 5/2 0.54 1.58 3.40 Shell Model (5/2+) (1/2+) g = m/I
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原子核の形
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EFG in TiO2
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Multi-rf b-NMR/NQR I =3/2 case asymmetry f eqQ/h ZnO or TiO2
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Recent Situation Q moments of Light Nulei
Recent situation of Q Recent Situation Q moments of Light Nulei Poor precision
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Q of Na Isotopes 21Na(3/2+,22.5s) 25Na(5/2+59.6s)
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ISAC mSR TRIUMF whole view
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ISAC-3D カナダ SiC Target
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Polarizer beam line
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20Na in ZnO 21Na in ZnO
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Q of Na Isotopes Present
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Polarized probe nuclei
Implantation b-NMR Implantation Polarized probe nuclei e Behaviour lattice site, diffusion Internal fields Bhf, K, EFG Materials Ferro-magnets Metals Semi-conductors Ionic crystals
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バンデグラフ加速器施設 33Clの磁気モーメント精密測定 大阪大学理学部 5MV バンデグラフ
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setup
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NMR spectra 12B in various metals
Electronic structure in Metals ----- Shifts in NMR spectra------ NMR spectra 12B in various metals
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K =DH/ H0 = B2 ∫EF{(0,E) - (0,E)}dE/H0
K of 13O in Pt Knight shift dia magnetism in vacuum Ee K =DH/ H0 = B2 ∫EF{(0,E) - (0,E)}dE/H0
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Nd2Fe14B (NEOMAX)
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Latticed site --- Line Width ---- 12N in Al
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窒素原子の植え込み位置 12N 12N
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窒素原子の植え込み位置と偏極度 Diffusion
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P vs T(TiO2)
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12B in Si(population) 挿入あり
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Site of 12B in Si
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ベータ線核磁気共鳴で探る 原子核の構造と、結晶内部
松多健策 (核物質学研究グループ) 5000種におよぶ不安定核 核モーメント(ベータ線核磁気共鳴) 核プローブ 結晶内部場 b-NMR
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