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超重元素合成における重イオン融合障壁分布の実験の導出

研究課題

研究課題/領域番号 17540278
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

光岡 真一  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, 研究副主幹 (40354881)

研究分担者 池添 博  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 (90355058)
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, 研究副主幹 (70343928)
S.C. Jeong (JCONG S.C.)  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (00262105)
渡辺 裕  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (50353363)
萩野 浩一  東北大学, 大学院・理学研究科物理学専攻, 助教授 (20335293)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード実験核物理 / 理論核物理 / 重イオン加速器 / 放射線,X線,粒子線 / 超重元素 / 重イオン融合反応 / 後方準弾性散乱 / 融合障壁分布 / 加速器 / 放射線、X線、粒子線
研究概要

ウラン等より重い元素は自然界には存在せず、これまで加速器などを使って人工的に合成されてきた。その中でも最も重い元素である超重元素の合成には重イオン融合反応が用いられるが、重い元素になるにつれて融合する確率が急激に減少することが大きな問題となっていた。特に、クーロン障壁近傍では反応確率が急激に変化し、厳密な入射エネルギーの選択が鍵となる。そこで我々は、後方散乱された準弾性散乱断面積とラザフォード散乱断面積との比を1階微分することにより、融合障壁分布を実験的に導出する新しい手法を実現した。
実験では、日本原子力研究開発機構タンデムブースター加速器からの重イオンビーム^<48>Ti(チタン),^<54>Cr(クロム),^<56>Fe(鉄),^<64>Ni(ニッケル),および^<70>Zn(亜鉛)を、^<208>Pb(鉛)標的に照射し、162°,168°および172°に後方散乱された準弾性散乱断面積を精度よく測定した。その励起関数を1階微分することにより得られた融合障壁分布は、104番,106番,108番,110番,および112番元素を合成する冷たい融合による超重元素合成反応と比較検討できる初めてのデータである。
これらの研究成果は、原子核構造に関する国際会議(NSO7)、クーロン障壁における核反応機構と原子核構造に関する国際会議(FusionO6)、および日米物理学会合同核物理分科会(HAWO5)において口頭発表し、「Barrier Distributions Derived from Quasielastic Bcakscattering of ^<48>Ti,^<54>Cr,^<56>Fe,^<64>Ni,and ^<70>Zn prqiectiles on a ^<208>Pb Target」いう題目でPhysical Review Letter誌に掲載された。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Coupled-channels analyses for large-angle quasi-elastic scattering in massive systems2008

    • 著者名/発表者名
      Z.F. Muhammad, K. Hagino, S. Mitsuoka, H. Ikezoe
    • 雑誌名

      Physical Review C (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Barrier Distributions Derived from Quasielastic Bcakscattering of ^<48>Ti,^<54>Cr,^<56>Fe,^<64>Ni,and ^<70>Zn projectiles on a^<208>Pb Target2007

    • 著者名/発表者名
      S. Mitsuoka, H. Ikezoe, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y. Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 99

      ページ: 182701-182701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] WatanabeBarrier Distributions Derived from Quasielastic Bcakscattering of Ti^<48>, Cr^<54>, Fe^<56>, Ni^<64>, and Zn^<70> projectiles on a Pb^<208> Target2007

    • 著者名/発表者名
      S. Mitsuoka, H. Ikezoe, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 99

      ページ: 182701-182701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Barrier Distributions for Cold-Fusion Reactions2006

    • 著者名/発表者名
      H. Ikezoe, S. Mitsuoka, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y. Watanabe
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 853

      ページ: 69-74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] WatanabeBarrier Distributions for Cold-Fusion Reactions2006

    • 著者名/発表者名
      H. Ikezoe, S. Mitsuoka, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y.
    • 雑誌名

      ALP Conference Proceedings 853

      ページ: 69-69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coupled-channels analyses for large-angle quasi-elastic scatteringin massive systems

    • 著者名/発表者名
      Z.F. Muhammad, K. Hagino, S. Mitsuoka, H. Ikezoe
    • 雑誌名

      Physical Review (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Barrier Distributions for Quasielastic Bcakscattering of^<48>Ti,^<54>Cr,^<56>Fe,^<64>Ni,and ^<70>Zn projectiles on a^<208>Pb Target2007

    • 著者名/発表者名
      S. Mitsuoka, H. Ikezoe, K. Nishio, S.C. Jeong, Y. Watanabe
    • 学会等名
      原子核構造に関する国際会議(NSO7)
    • 発表場所
      日本
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Watanabe Barrier Distributions for Quasielastic Bcakscattering of^<48>Ti, ^<54>Cr, ^<56>Fe, ^<64>Ni, and ^<70>Zn Lprojectiles on ^<208>Pb Target2007

    • 著者名/発表者名
      S. Mitsuoka, H. Ikezoe, K. Nishio, S.C. Jeong, Y.
    • 学会等名
      International Workshop on Nuclear Structure New Pictures in the Extended Isospin space(NS07)
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Barrier Distributions for Cold-Fusion Reactions2006

    • 著者名/発表者名
      H. Ikezoe, S. Mitsuoka, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y. Watanabe
    • 学会等名
      クーロン障壁における核反応機構と原子核構造に関する国際会議(Fusion06)
    • 発表場所
      イタリア
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Watanabe Barrier Distributions for Cold-Fusion Reactions2006

    • 著者名/発表者名
      H. Ikezoe, S. Mitsuoka, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y.
    • 学会等名
      International conferences on reaction mechanism and nuclear structure at the Coulomb barrier(Fusion06)
    • 発表場所
      Italy
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Probing fusion barrier distributions with large-angle quasielastic scattering of ^<48>Ti,^<56>Fe and ^<64>Ni on ^<208>Pb2005

    • 著者名/発表者名
      S. Mitsuoka, H. Ikezoe, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y. Watanabe
    • 学会等名
      日米物理学会合同核物理分科会(HAW05)
    • 発表場所
      アメリカ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Watanabe Probing fusion barrier distributions with large-angle quasielastic scattering of ^<48>Ti, ^<56>Fe and ^<64>Ni on ^<208>Pb2005

    • 著者名/発表者名
      S. Mitsuoka, H. Ikezoe, K. Nishio, K. Tsuruta, S.C. Jeong, Y.
    • 学会等名
      Joint meeting of nuclear physics divisions of Japan and American Physics Societies(HAW05)
    • 発表場所
      USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2021-04-07  

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