| 研究課題/領域番号 |
21H01856
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 東京科学大学 |
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研究代表者 |
石塚 知香子 東京科学大学, 総合研究院, 助教 (10399800)
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| 研究分担者 |
湊 太志 九州大学, 理学研究院, 准教授 (00554065)
岩本 修 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, リーダー (80370360)
千葉 敏 東京科学大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60354883)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 核反応 / 核分裂 / 核データ / 即発中性子 / 遅発中性子スペクトル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
炉心設計からバックエンドまで原子力利用全分野における核分裂とその関連諸量の重要性は自明であり、その充実と信頼性向上の要請は核物理分野に向けられる。しかしその全過程においては、ほぼ経時順に①核力、②電磁気力、③弱い力と、自然界の四つの基本力のうち三つまでもが支配要因となり、この多様性が全過程の通貫した理解を妨げている。本研究では、異なった物理に支配される核分裂全過程を、一貫性を保持しつつ最新の物理理論で扱い、複合核の形成後その分断に至る核分裂ダイナミックスから遅発中性子放出の終了までを鳥瞰する視野を確立し、その成果に基づく核分裂核データ導出の基盤構築と得られたデータの提供を目標とする。
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| 研究成果の概要 |
核分裂は原子力発電に利用されているよく知られた核反応過程であるが、核分裂ダイナミクスについては核分裂の発見から100年近く経過した現在でも詳しくわかっていない。我々が開発してきた4次元ランジュバン模型では、アクチノイド核種の核分裂で生成される核種とその量、放出されるエネルギーの全てを系統的に説明および予言できる理論である。そこで本研究では、この4次元ランジュバン模型の結果を活用して、核分裂ダイナミクスの解明や核分裂後の脱励起過程までの一貫したデータ予測システムの構築に取り組んだ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脱炭素社会の実現に向けて原子力は重要度と需要の両方が高まっている中、より安全な原子力システムの設計や効率的な廃止措置設計のためには、実験で十分にアクセスすることが困難な核種についても高精度の予測値を与えることが不可欠である。本研究で明らかにした核分裂ダイナミクスについての知見や新たに構築した核分裂から脱励起までの一貫した予測スキームの恩恵は、物理学としての発見に留まらない。加速器駆動システムを含む高速炉等の設計では、データの信頼性という点でボトルネックとなっていたマイナーアクチノイドの遅発中性子割合を本研究の成果により高精度で予測できるようになり、より安全な設計が可能となった。
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