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r-processとは、金やウランのような鉄族より重い元素の合成過程である。基本的には非常に中性子過剰な状態、または高エントロピーな状態下で起きるとされており、中性子を連続して捕獲した原子核がベータ崩壊を繰り返すことにより重い安定核へと遷移する一連の過程である。しかしながら、この過程が宇宙のどの天体で起こり、どのようにして現在のような分布になったかは明らかにされていなかった。
本研究では、collapsarと呼ばれる超新星爆発モデルでr-processの可能性を探ったものである。手法としては、FLASHと呼ばれる流体コードを用い、collapsarのシミュレーションを行う。こちらのコードで、まずは一般的な超新星爆発の再現を試み、自己重力と核物質の状態方程式を取り入れた。続いて、collapsarに必要な中心点源の重力や回転の効果を取り入れることを試みた。中心点現に関しては適切に考慮できていたが、回転をうまく扱うことができず、研究を完了することができなかった。
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