2012 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン３０とキュリウム２４８の融合反応による原子番号１１０の新同位体合成
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22540316
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
西尾 勝久 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (70343928)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 超重元素 / 核融合 / 核分裂 / アクチノイド原子核 |
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| Research Abstract |
シリコン30(Si30)とキュリウム248(Cm248)のサブバリア融合反応によって、原子番号110の新同位体Ds274を合成するための融合反応機構を解明することを目的とする。
超重原子核を合成するため、重イオン融合反応で生成するのに最適な反応エネルギーを決定し、生成断面積を予測することが重要である。このため原子核どうしが融合して複合核を生成する確率（融合確率）を知る必要がある。本研究では、反応で生成される核分裂片の質量数分布を測定し、揺動散逸理論を用いた解析を適用して融合確率を導出するという新しい方法を導いた。特に、アクチノイド原子核はラグビーボール型に変形しており、融合確率に及ぼす原子核の変形効果を初めて明らかにした。放射性の高いアクチノイド原子核Cm248を利用する代りにウラン238(U238)を標的核とし、入射原子核を系統的に変化させて反応過程を調べることで、より一般性の高い融合確率の導出方法を確立した。
実験は原子力機構タンデム加速器施設において行った。Si30,P31,S36,Ar40,Ca40,Ca48ビームを U238 薄膜標的に照射し、生成される核分裂片の質量数分布を決定した。質量非対称度の異なる核分裂成分を観測し、融合核分裂と準核分裂の特徴的なスペクトルを得た。揺動散逸理論を用いた解析を行うことにより、Si30+U238 反応では30％、Ca48+U238では3～5%の融合確率があることを示した。同様のモデル計算評価をSi30+Cm248 反応で行い、18%の融合確率が存在すると評価した。核分裂特性の測定は短時間で完了することから、本手法は、Ds274の合成実験など広く超重元素合成実験の計画を立てる上での有用な指針を与えることができる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Evidence for hindrance in fusion between sulfur and lead nuclei2012
Author(s)
J. Khuyagbaatar, K. Nishio, S. Hofmann, D. Ackermann, M. Block, S. Heinz, F. P. Hesberger, K. Hirose, H. Ikezoe, B. Kinlder, B. Lommel, H. Makii, S. Mitsuoka, I. Nishinaka, T. Ohtsuki, Y. Wakabayashi, and S. Yan
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Journal Title
Physical Review C
Volume: 86
Pages: 064602 (1-6)
DOI
Peer Reviewed
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