• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

凝集系内核反応の観測と制御-金属リチウム相転移によるリチウム・重陽子核融合加速

研究課題

研究課題/領域番号 07J02402
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

鳥谷部 祐  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2009年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード凝集系核科学 / 低エネルギー原子核反応 / 核融合 / 核変換 / 超音波キャビテーション
研究概要

初年度から開発してきた超音波システムが完成し、液体金属の超音波キャビテーションを標的にした原子核実験を実施することが可能となった。液体及び気体Li標的に対して30-70keVの重陽子ビームを照射し、標的中で生起する^6Li(d,α)^4He及びD(d,p)T反応を測定することで、液体及び気体中での核反応率の違いを実測した。
実験を行ったあらゆる条件下で超音波による^6Li(d,α)^4He反応の増大は観測されなかった。裸の原子核状態から液体状態へ変化させた時の反応の増大分は重心系のエネルギー差分で543±38eVと決定した。これは絶縁体標的の報告値よりも大きいが、液体LiがLi^<1+>とe^-に電離していることによって生じるデバイ遮蔽を考慮すれば妥当である。固体標的で報告された大きな遮蔽効果は観測されなかった為、大きな反応増大は固体状態に特有であると考えられる。
これに対して、特定の条件下では超音波ON状態でD(d,p)T反応が数十%程度増大することが判明した。しかし、反応増大は標的の表面状態に著しく依存し、試行毎のばらつきが非常に大きい。そこで、比較的安定な条件を探索し、その条件下で増大率のエネルギー依存性を測定することで反応機構を推定した。この結果、反応の増大は遮蔽効果ではなく、気泡内の高温が原因であると判明した。表面での気泡の存在割合は約65%であり、気泡内温度は590±54eV(約680万度)である。
本研究により、これまで分光によってのみ測定されてきた気泡内温度を世界で初めて原子核反応により決定した。気泡内でLi温度は低く、D温度のみが高いと予測されるが、この温度差と気泡内温度は分子動力学的な数値計算結果と定量的に一致している。本研究結果から、最適な条件が決定できれば、超音波キャビテーションによって核融合反応を生起させることが可能であると示唆される。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Li+D and D+D Fusion Assisted with Acoustic Cavitation2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Toriyabe, et al.
    • 雑誌名

      Condensed Matter Nuclear Science 15(印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature dependence of YALO_3(Ce) scintillation response to α-ray excitation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Toriyabe, E.Yoshida, J.Kasagi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A : Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 611

      ページ: 69-75

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of New Detector System for Charged Particle Emission2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Toriyabe, J. Kasagi
    • 雑誌名

      Condensed Matter Nuclear Science 14(印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation Measurement during Gas Permeation Experiment2008

    • 著者名/発表者名
      Yu TORIYABE
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Meeting of Japan CF Research Society 8

      ページ: 20-25

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Li+D and D+D Fusion Assisted with Acoustic Cavitation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Toriyabe, et al.
    • 学会等名
      15th International Conference on Condensed Matter Nuclear Science
    • 発表場所
      イタリア ローマ
    • 年月日
      2009-10-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of New Detector System for Charged Particle Emission2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Toriyabe
    • 学会等名
      14th International Conference on Condensed Matter Nuclear Science
    • 発表場所
      アメリカワシントンDC
    • 年月日
      2008-08-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Radiation Measurement during Gas Permeation Experiment2007

    • 著者名/発表者名
      鳥谷部 祐
    • 学会等名
      固体内核反応研究会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2007-11-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi