筑波大学と（独）理化学研究所は7月17日、きわめて短時間に別の核種に壊変する短寿命原子核の質量を高精度に測定できる測定器を開発したと発表した。高エネルギー短寿命原子核イオン（8Li+）を作って測定実験したところ、半減期が10ミリ秒の短寿命核であっても、数百万分の1の精度で質量測定可能であることが確認されたという。宇宙における重元素の起源や、存在が予言されている超重元素の解明につながる成果という。
■一対の静電ミラー電極間で往復させて測定
短寿命原子核は、中性子を過剰に含んだ半減期10ミリ秒～100ミリ秒程度の原子核。超新星爆発の時などに中性子を多量に吸収して生まれ、金やウランなど、鉄より重い安定な重元素はこの短寿命原子核を経て誕生したと考えられている。
短寿命核種の質量はこれまで様々な直接的、間接的方法で測定されてきたが、精度や測れる核種などに限界があった。
研究チームが今回開発したのは「多重反射型飛行時間測定式質量測定器（MRTOF）」と名付けらえた装置。加速器で生み出した高エネルギーの原子核イオンを冷却し、一対の静電ミラー電極間で数百回往復させ、その飛行時間から質量を測定する。リチウム同位体イオン（8Li+）をこの装置に導入し、8ミリ秒間飛行させ、150万分の1の精度で質量を決定することに成功した。
これは、原子核の構造や超新星爆発時の重い元素合成経路を決定するのに必要十分な性能という。重元素の起源解明と未知の超重元素の探訪への道筋を開く成果という。
実験装置の概念図（提供：筑波大学）
