論文の概要: Nuclear Excitation by Near-Resonant Electron Transition in $^{229}$Th$^{39+}$ Ions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06815v3
• Date: Mon, 09 Dec 2024 13:26:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-10 14:47:25.731316
• Title: Nuclear Excitation by Near-Resonant Electron Transition in $^{229}$Th$^{39+}$ Ions
• Title（参考訳）: $^{229}$Th$^{39+}$イオンにおける近接共鳴電子遷移による核励起
• Authors: Karol Kozioł, Jacek Rzadkiewicz,
• Abstract要約: 229$Th$39+$イオンの最初の励起原子状態のエネルギーは8.308$pm$0.011 eVと推定される。 励起速度は1.27タイムs1016$ s$-1$の共鳴値に達する。 229ドルの異性体の生産は、数ドルから約719ドル(119ドル)までの範囲に到達できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Theoretical considerations are made for the nuclear excitation from the ground state to the 8 eV $^{229m}$Th isomer via near-resonant electron transitions in Sb-like ($q=39+$) thorium ions. The energy of the first excited atomic state ($J=7/2$) in the $^{229}$Th$^{39+}$ ion is estimated to be 8.308$\pm$0.011 eV, which is very close to the new reference value for the $^{229m}$Th nuclear isomer energy, 8.356 eV [Zhang et al., Nature 633, 63 (2024)]. Therefore, the $^{229}$Th$^{39+}$ ion provides a unique opportunity to study the nuclear excitation by electron transition process under well-defined atomic conditions in the regime of extremely low nuclear excitation energy. Our results indicate that the upper theoretical limit for the $^{229m}$Th isomer excitation rate reaches an enormous value of $1.27\times10^{16}$ s$^{-1}$ at resonance ($\Delta=0$ meV), but drops many orders of magnitude for the value of electronic transition energy within its uncertainty interval. Additionally, it was shown that using an electron beam ion trap, the production of the $^{229}$Th isomer can reach rates ranging from a few to approximately $7\times10^{19}$ $^{-1}$.
• Abstract（参考訳）: 基底状態から8eV$^{229m}$Th異性体への核励起に関する理論的考察は、Sb型(q=39+$)トリウムイオンのほぼ共鳴電子遷移を通じて行われる。 最初の励起原子状態(J=7/2$)のエネルギー($^{229}$Th$^{39+}$イオン)は8.308$\pm$0.011 eVと推定され、これは$^{229m}$Th核異性体エネルギーの新たな基準値に非常に近い。 したがって、$^{229}$Th$^{39+}$イオンは、非常に低い核励起エネルギー状態において、よく定義された原子状態下で電子遷移過程による核励起を研究するユニークな機会を与える。 我々の結果は、$^{229m}$Th異性体励起速度の上限値が1.27\times10^{16}$ s$^{-1}$の共鳴($\Delta=0$ meV)に達することを示唆するが、不確かさ間隔内で電子遷移エネルギーの値に多くの桁を落とす。 さらに、電子ビームイオントラップを用いて、$^{229}$Th異性体の生成は、数から約7\times10^{19}$$$^{-1}$の範囲に到達できることを示した。

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