| Project/Area Number |
22K20373
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0203:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Tanaka Shoya 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 特別研究員 (10963176)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 核分裂 / 動力学模型 / 統計模型 / rプロセス / 中性子過剰核 / ランジュバン方程式 / 原子核理論 / 核データ |
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| Outline of Research at the Start |
rプロセスは宇宙における元素合成過程の1つで、鉄より重い原子核を生成する主要な起源であるがその詳細は理解されていない。その中で核分裂は重要な役割を果たすが、元素合成経路に存在する中性子過剰核は実験的に到達できない領域であり、理論による評価に頼る他ない。申請者はこれまでに、動力学模型を用いて安定核付近の核分裂を調べており、実験データの存在する領域の核分裂現象を解明してきた。本研究では、動力学模型計算を用いて中性子過剰核の分裂メカニズムを調べるとともに、rプロセス計算に必要な新たな核分裂データベースの構築を目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Nucleosynthesis by the rapid-neutron-capture process, the so-called r-process, represents for cosmic origin of the heaviest elements beyond the iron-group peak, but its details are not understood. The neutron-rich nuclei in the elemental synthesis process are not experimentally accessible, so we rely on theoretical evaluations. Nuclear fission plays a key role in the termination of the r-process path. In this study, beyond the conventional phenomenological model, we calculated fission and prompt neutron emission by combining the dynamical model with the statistical model. By extending the model beyond the region of experimental data to the neutron-rich nuclear region leading to r-process calculations, several experimentally reported specific fission modes were elucidated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
rプロセス計算に使用される従来の核分裂模型は現象論的なものが主であったが、本研究では原子核構造や動力学的効果を考慮した新たな核分裂理論模型を構築することで、未知領域であった中性子過剰核を核分裂の評価を可能とした。本研究成果は実験に先立ち、中性子過剰核における核分裂という未知領域を開拓するものであり、原子核反応実験に指針を与えることが出来た。また、安定の島へ到達するためには中性子過剰核領域の核物理の理解が必須であり、本研究によってrプロセス経路における中性子過剰領域の核物理を押さえることは、新元素の合成や安定の島への到達に資する成果となった。
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