| 研究課題/領域番号 |
18K03642
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
石塚 知香子 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (10399800)
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| 研究分担者 |
和南城 伸也 上智大学, 理工学部, 准教授 (30327879) [辞退]
椿原 康介 旭川工業高等専門学校, 人文理数総合科, 准教授 (40815883)
関口 雄一郎 東邦大学, 理学部, 准教授 (50531779)
千葉 敏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60354883)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 核分裂 / 超重核 / ｒ過程元素合成 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、金やウランなどの重元素の起源であるｒ過程元素合成における核分裂サイクルの寄与を定量的評価のための基盤整備である。ｒ過程元素合成では通常想定されるよりも遥かに質量数が大きく、中性子過剰な原子核の核分裂が重要となる。そこで実験値の存在する核種領域で十分に検証されたモデルを用いて未知の要素に対しては自由度を持った核分裂生成物収率模型を構築した後、ｒ過程元素合成計算に適用し、観測結果との整合性から未知の超重元素の核分裂の様相に制限を与えることを目指している。
令和元年度のうちに核分裂生成物収率模型の基本となる2007年に分担者の千葉らが開発した核分裂片の質量収率模型(以下、Ohta2007模型)の改良を終え、令和二年度は作成した半経験則的な核分裂片の質量収率模型に関する論文を出版できた。一方で、この半経験則的な模型の入力情報となる、4次元ランジュバン模型による中性子過剰な不安定核や超重核領域での核分裂様相の結果が、本研究の土台となった2007年の3次元ランジュバン模型に比べて、実験値の再現値が高く、核分裂収率の様相も大きく異なっていた。そこで期間を延長し、令和三年度は4次元ランジュバン模型によるアクチノイド領域から超重核領域までの核分裂計算の拡充を行い、得られた核分裂収率のガウス関数によるパラメータ解析を行った。その結果、核分裂収率をフィットしたガウス関数のパラメータと核分裂を起こす原子核の質量数や中性子数の間に非常に明確かつ系統的な１次相関があることが分かった。
令和三年度は、得られたガウス関数パラメータの系統性を令和二年度に構築した実験値に基づく公式を組み合わせることでｒ過程元素合成のためのデータベースを作成した。更に核分裂収率データをｒ過程元素合成に適用することで、核分裂収率のピーク構造の変化が元素合成に与える影響まで検証できた。
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