共鳴領域における核分裂片質量分布の測定

• 研究課題/領域番号: 60580181
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中込 良広 京大, 原子炉実験, 助手 (50027455)
• 研究分担者: 玉井 忠治 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (10027427) ; 藤田 薫顕 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (60027422) ; 木村 逸郎 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (40027404)
• 研究期間 (年度): 1985 – 1986
• 研究課題ステータス: 完了 (1986年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1986年度: 200千円 (直接経費: 200千円); 1985年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 核分裂 / 共鳴中性子 / 質量分布のスピン依存 / プルトニウム-239 / 薄膜試料 / 二重エネルギー測定法

研究概要

本研究は、原子核分裂機構の解明に多大な寄与が期待できる共鳴中性子核分裂における分裂片質量分布のスピン依存性について、プルトニウム-239を用いて実験的及び理論的に調べることを目的としている。
分裂片の質量分布の測定は、核分裂で生じる2つの分裂片のエネルギーを同時に測定する、いわゆる「二重エネルギー測定法」を用いた。このためプルトニウムの試料として非常に薄いものが必要となった。
プルトニウムは毒性の物質でかつ強いα放射体であるため、二重のグローブボックスを購入しその取扱いに万全を期した。薄膜試料はプルトニウム溶液にコロディオンを加えた混合液を水面上に滴下し、できた膜をすくい上げる方法で製作した。試行錯誤をくり返し、厚さ約1μgpu/【cm^2】の薄膜を作る製法を確立した。
プルトニウム薄膜の厚さは、崩壊α線計数法,核分裂片計数率測定及び薄膜試料製作時の諸量から算出する方法で求め、各々でよい一致を見た。
共鳴中性子による【^(239)Pu】の質量分布測定は、電子線ライナックを用いて0.3ev(Jπ=【1^+】)と15・5ev(Jπ=【O^+】)中性子で実験した。実験結果は核分裂計数率が非常に低かったため本研究期間内で十分なデータが得られなかった。このため0.3evとほぼ同じスピンの影響が期待できる熱中性子について実験を行い(原子炉の熱中性子を使用)、満足できる質量分布を得た。この結果は【1^+】共鳴中性子の質量分布の参考データとなろう。
本研究期間内ではスピン状態の異った共鳴中性子による【^(239)Pu】の質量分布を比較することができなかったが、我々の考案したモデルを基にして【1^+】及び【O^+】での質量分布の収率比の予想値を計算した。
今後、強力な共鳴中性子源の開発を含めて本研究を継続して行い、実験結果と予想値との比較、検討を行う。