| 研究課題/領域番号 |
22K20373
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0203:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
田中 翔也 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 特別研究員 (10963176)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 核分裂 / 動力学模型 / 統計模型 / rプロセス / 中性子過剰核 / ランジュバン方程式 / 原子核理論 / 核データ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
rプロセスは宇宙における元素合成過程の1つで、鉄より重い原子核を生成する主要な起源であるがその詳細は理解されていない。その中で核分裂は重要な役割を果たすが、元素合成経路に存在する中性子過剰核は実験的に到達できない領域であり、理論による評価に頼る他ない。申請者はこれまでに、動力学模型を用いて安定核付近の核分裂を調べており、実験データの存在する領域の核分裂現象を解明してきた。本研究では、動力学模型計算を用いて中性子過剰核の分裂メカニズムを調べるとともに、rプロセス計算に必要な新たな核分裂データベースの構築を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
rプロセスは宇宙における元素合成過程の1つで、鉄より重い原子核を生成する主要な起源であるがその詳細は理解されていない。その中で核分裂はrプロセスの終端を決めるなど重要な役割を果たす。しかし、元素合成経路に存在する中性子過剰核は実験的に到達できない領域であり、理論による評価に頼る他ない。本研究では従来の現象論的模型を超えて、新たに動力学模型と統計模型を組み合わせることで核分裂およびそれに伴う即発中性子放出の計算を行った。実験データのある領域に加えrプロセス計算に繋がる中性子過剰核領域へとモデルを拡張することで、実験でいくつか報告されている特異な分裂モードを解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
rプロセス計算に使用される従来の核分裂模型は現象論的なものが主であったが、本研究では原子核構造や動力学的効果を考慮した新たな核分裂理論模型を構築することで、未知領域であった中性子過剰核を核分裂の評価を可能とした。本研究成果は実験に先立ち、中性子過剰核における核分裂という未知領域を開拓するものであり、原子核反応実験に指針を与えることが出来た。また、安定の島へ到達するためには中性子過剰核領域の核物理の理解が必須であり、本研究によってrプロセス経路における中性子過剰領域の核物理を押さえることは、新元素の合成や安定の島への到達に資する成果となった。
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