| 研究課題/領域番号 |
23K20853
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01098 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
浅井 雅人 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 先端基礎研究センター, 研究主幹 (20343931)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 核分裂 / アインスタイニウム / フェルミウム258 / メンデレビウム259 / ローレンシウム259 / メンデレビウム258 / 波高欠損 / 重アクチノイド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
中性子過剰重アクチノイド核領域では、2つの核分裂片の質量が等しい対称核分裂と質量が異なる非対称核分裂が競合する極めて特異な核分裂現象が観測される。これらの競合のメカニズムを明らかにすることは核分裂現象自体の解明に重要な知見を与える。本研究では、合成が極めて困難な中性子過剰重アクチノイド核を、99番元素アインスタイニウムに加速器からの重イオンビームを照射することで合成し、核分裂片の質量-TKE分布を測定する。対称及び非対称核分裂の競合割合やそれらの質量-TKE分布から、対称及び非対称核分裂がどのようなメカニズムで起こるのかを解明する。
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| 研究成果の概要 |
中性子過剰Fm同位体では、自発核分裂片の質量分布が非対称から対称へと突然変化する極めて特異な物理現象が観測される。本研究では合成が極めて困難な中性子過剰Fm領域核を、半減期276日のEs-254標的を用いて合成し、対称・非対称核分裂それぞれにおける質量分布と全運動エネルギー(TKE)分布の相関、並びにそれらの励起エネルギー依存性の測定に成功した。特にFm-258, Md-259, Lr-259の自発核分裂では、TKEの低い対称核分裂の性質を明らかにした。またMd-258の励起状態からの即発核分裂では、励起エネルギーが増えると非対称成分が増えるという、これまでの常識とは正反対の現象を観測した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年理論計算の発展により核分裂片の質量分布とTKE分布の計算が可能になり、中性子過剰Fm領域核についてはその特異性ゆえ多くの計算が行われている。一方、実験はその困難さから40年間進歩がなく、不十分な実験データを基に核分裂の性質を議論せざるを得なかった。本研究では中性子過剰Fm領域核の核分裂の質量分布とTKE分布の相関を初めて精度良く測定し、核分裂の新しい描像を実験的に明らかにした。この新しい成果は核分裂現象の物理的理解を促進し、革新的原子炉の臨界安全評価の高精度化にも貢献する。
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