| 研究課題/領域番号 |
20K03943
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
江幡 修一郎 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (40614920)
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| 研究分担者 |
吉永 尚孝 埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授 (00192427)
千葉 敏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60354883)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 核分裂 / 原子核構造 / 微視的平均場模型 / 原子核理論物理 / 核データ / 状態方程式 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核分裂生成核種の陽子数(Z)/中性子数(N)比は親核の比からズレがあり、荷電偏極と呼ばれる。荷電偏極は核分裂生成核種から放出される即発・遅発中性子収率等を決定に重要である。原子力工学では限定的な分裂反応の核データを再現するライブラリがあるが、未知の反応系への予言能力は殆どない。そこで任意の核種の荷電偏極を導出する微視的な理論手法を開発し、任意の核分裂性核種の荷電偏極を予想する手法及び荷電偏極のデータ基盤を開発する。
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| 研究成果の概要 |
核分裂片の荷電偏極(CP)に注目して微視的平均場理論に基づく計算を行い、核分裂片の配位や密度を研究した。
原子核の形状に拘束条件を与え断熱的に核分裂の配位を求め、そのCPには殻構造依存性がある事を示した。一方で、このCPの大きさは、分裂時に放出される中性子収量を再現するうえで不十分な事が判明し、別の要因を示唆する結果となった。 この要因として核子間相互作用の依存性も調べたが、動的効果の可能性が考えられたので、動的平均場模型の開発を行いそれを実行した。 断熱的に求めた配位を初期状態として、動的計算を行い核分裂片の配位及びCPを計算した。このCPが中性子収量を再現する十分な大きさになる事を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでにも微視的平均場模型を用いて、核分裂を研究する方法はあったが、質量数に関する核分裂片の収率に注目する方法が多く、原子核構造研究から分裂片の荷電偏極に注目する方法はこれまでに無かった。
原子核の形状に関する拘束条件を課した断熱的な方法では、十分な荷電偏極は得られない事が分かった。一方で励起状態を取り入れた時間依存平均場模型による計算では、即発中性子収量の平均値を再現する十分な荷電偏極を得る事が出来た。微視的理論模型から原子力工学で利用されるデータにアプローチ出来る事を示した成果は、
学術的な意義が大きいと考える。
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