| 研究課題/領域番号 |
16540277
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
望月 優子 独立行政法人理化学研究所, 櫻井RI物理研究室, 加速器研究員 (90332246)
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| 研究分担者 |
間所 秀樹 独立行政法人理化学研究所, 櫻井RI物理研究室, 加速器研究員 (60373370)
清水 鉄也 独立行政法人理化学研究所, 生体力学シミュレーション特別研究ユニット, 協力研究員 (00291922)
玉川 徹 独立行政法人理化学研究所, 牧島宇宙放射線研究室, 研究員 (20333312)
寺田 幸功 独立行政法人理化学研究所, 牧島宇宙放射線研究室, 研究員 (90373331)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 元素の起源 / 元素合成 / 重力崩壊型超新星爆発 / rプロセス / ウラン元素生成 / 超新星爆発 |
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| 研究概要 |
ウランや金などの、鉄より重い元素はその起源がよくわかっていない。有力な説として、重力崩壊型超新星爆発において、鉄付近の原子核が大量の中性子を爆発的に捕獲して重い元素が誕生すると考えられている。この仮説を検証するためには、現実的な超新星爆発の数値流体シミュレーションと、信頼のおける大規模な原子核反応ネットワーク計算を組み合わせることが本質的に重要である。さらに宇宙観測の分野とも連携し、観測的に元素合成の場所を確定するとともに、観測から爆発モデルに制限をつけ、より信頼できるモデルへ発展させていくことが必要不可欠である。本研究は、謎の解明に向けての各ステップとして、1.ウラン元素合成の環境として適用するための2次元(軸対称)超新星爆発の数値流体シミュレーションコードの開発、2.大規模核反応ネットワーク計算手法の構築と、原子核理論(質量・半減期)モデルの検討、3.将来的に打ち上げ予定のX線天文衛星に搭載される検出器を用いて超新星残骸を観測するケースを想定し、(1)ウラン元素生成過程に特有なエネルギーの核γ線の検出可能性の検討、(2)元素合成の要である、チタンやニッケルの放射性同位元素の合成量をX線によって調べるという新しい観測立案を行った。特に1のテーマでは、球対称爆発では得られない大きなエントロピーが軸対称爆発では得られており、ウラン元素生成の舞台として重力崩壊型超新星爆発が非常に期待できることがわかった。従来、爆発モデリングの分野において、ウラン元素を合成できるほど高いエントロピーが得られないことが超新星爆発説の大きな弱点であったので、この結果は国際的にみても非常に意義のある理論的研究となった。2と3のテーマも、ウラン元素合成過程を包括的に理解するために重要な位置づけの研究で、本研究をベースに、今後の発展が期待される。
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