2022 Fiscal Year Annual Research Report
融合ダイナミクスに起因する殻構造の変化を利用した未知超重元素生成の理論研究
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20K04003
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
有友 嘉浩 近畿大学, 理工学部, 教授 (90573147)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 超重元素 / 安定な島 / 動力学模型 / ランジュバン方程式 / 新元素合成 / 中性子過剰核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では研究実施計画に基づき本年度は、昨年度までに整備したプログラムコードを用いて、新元素合成の生成確率に関する計算を系統的に行った。特に未知原子核である120番元素の合成を中心に蒸発残留核断面積の計算を行いその妥当性を評価した。
蒸発残留核断面積を計算する際、主に湯合格率と生き残り確率の評価が必要である。前者の融合確率の計算は、昨年度までの研究実績により精度の高い評価が可能となっている。後者の生き残り確率の計算が、本年度の研究の焦点となった。
生き残り確率の計算は、一般に統計模型が利用される。我々が開発してきた統計模型コードは、超重元素領域に特化したコードであり、現在までにいろいろな計算で利用し、成果を上げてきた。しかし、今回の研究課題である中性子過剰核を扱う際、計算結果が不安定となるため、その原因を追究し、改良を行った。その結果、統計模型コードを使用する際に利用する質量テーブルに問題があることが分かった。超重元素領域における中性子過剰核の質量テーブルのデータは、実験値が存在しない原子核において、非常に不定性が大きく、これを直接統計模型コードに利用すると、異常な生き残り確率が出力される。この問題を解決するために、two-center shell modelからポテンシャルマップを作成し、高励起複合核からの崩壊過程を想定し、球形付近の基底状態を特定しながら、中性子過剰核での質量テーブルの改良を行った。これらの改良は、新元素合成を生成評価を行うための統計模型に利用するために適した質量テーブルの構築を行ったと言える。
本年度の生き残り確率の計算の改良により、新元素合成の生成確率の計算に対し、精度の高い評価を行えるようになったと考えられる。このような成果は、2023年3月の物理学会等で口頭発表を行った。
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