ミュオン触媒核融合の実用化のための理論研究

• 研究課題/領域番号: 24K00549
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 木野 康志 東北大学, 理学研究科, 教授 (00272005)
• 研究分担者: 山下 琢磨 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 助教 (40844965)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2024年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: ミュオン / ミュオン触媒核融合 / 少数多体系 / エキゾチック原子・分子 / 核融合

研究開始時の研究の概要

μCFの反応を促進するためには、μを含む原子・分子過程や核反応過程の定量的な理解が不可欠である。μの質量は、水素原子核と電子の中間の大きさとなるため、量子少数多体系の厳密な取り扱いが必要となる。本研究では、μCFに関するμ原子分子過程や核反応過程を網羅的に理論計算し、μCF実用化に向け効率を最大化する実験条件を探索し、μCF実用化に向けた研究開発に指針を与える。これまで摂動論で済まされてきたμ原子・分子の周囲の電子が反応に与える効果や、μ原子・分子との電子の反応を、独自に開発した量子少数多体系計算法により明らかにする。また、μCF という量子少数多体系を量子多体系研究の試験場として確立する。