超重核合成の新しい機構

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08213101
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 阿部 恭久 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教授 (80000868)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 隆宏 甲南大学, 理学部, 助教授 (30202419) ; 太田 雅久 甲南大学, 理学部, 教授 (30068134)
• Keywords: Superheavy element / Nuclear fusion / Nuclear fission / Diffusion / Smoluchowski equation / Friction / Evaporation / Shell correction energy

Research Abstract

核物質のエネルギー散逸係数(摩擦)が大変大きいことに着目し、超重核の生成・分裂をポテンシャル上の拡散過程として取り扱い、殻エネルギーの温度依存性から、超重核合成に最適励起エネルギーの存在することを明らかにした。そのために、重イオン核融合・分裂を記述する集団運動について、ポテンシャルエネルギーを液滴模型を用いて計算し、さらに超重核の安定性に重要な殻補正エネルギーを集団運動座標の関数として計算した。散逸動力学を記述する枠組としては、ランジュバン方程式あるいはFokker-Planck方程式が一般的であるが、ここでは、摩擦が強い場合に有効なSmoluchowski方程式を用いることにし、その数値解プログラムを開発した。
粒子放出に対する統計模型プログラムの整備及び重要な準位密度パラメーターの温度及び変形に対する依存性を計算し、冷却過程の正確な計算を可能にした。
上記Smoluchowski方程式の数値解プログラムに、求められた温度依存ポテンシャルエネルギー及びいわゆる一体散逸理論による摩擦係数を用いて、まず一次元模型について解析を行い、上記新機構のアイソトープ依存性を調べ、最適条件の存在領域を明らかにした。
現在、質量非対称自由度等を含む、一般的な場合についての実行可能性、プログラム開発を行っている。
そもそも拡散模型による超重核合成の研究は、世界的に初めてであり、新しい機構も従って、全く独創的である。世界的に先駆的な理論であり、超重核合成及び原子核研究に一時代を画すると期待している。いくつかの国際研究集会で発表を行い、注目されている。
予備的結果は、現在、Physical Reviewで印刷中である。

Research Products

• [Publications] T.Wada et al.: "Fission as Dissipative Process" Proc.2nd Japan-Italy Symp.77-87 (1996)
• [Publications] Y.Abe et al.: "On Stochastic Approaches of Nuclear Dynamics" Physics Reports. C275. 49-196 (1996)
• [Publications] K.Kato and Y.Abe: "Resonances in the ^<12>C-^<12>C Morse Potential" Physical Review. (in press). (1996)
• [Publications] A.Aritomo et al.: "A Diffusion Mechanism for Synthesis of Superheavy Elements" Physical Review. C55(in press). (1996)
• [Publications] T.Wada et al.: "Dynamics of the superheavy element synthesis with diffusion model" Nuclear Physics. (in press). (1996)