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2008 年度 実績報告書

凝縮系プラズマにおける低エネルギー核融合反応

研究課題

研究課題/領域番号 19340051
研究機関東北大学

研究代表者

笠木 治郎太  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10016181)

キーワードLi+P, Li+d反応 / 液体プラズマ / 遮蔽ポテンシャル / デバイ遮蔽
研究概要

大強度重陽子ビーム照射装置を用いて、液体と固体Li標的を対象に、^6Li(d, α)^4He及び^7Li(p, α)^4He反応実験を行い、入射エネルギー22.5〜70 keVの反応収量を得た。観測された励起曲線は、液体標的と固体標的とで明らに異なり、次の特徴を示す。(1)収量は、常に液体Li標的の方が固体の収量よりも大きい。(2)入射エネルギー40 keV以上では、入射粒子の速度が大きくなるほど液体標的の方が大きくなる。(3)入射エネルギー40 keV以下でも収量は入射エネルギーの減少に伴い増加する。
精度を上げた再解析を行った結果、液体と固体状態では、液体状態の方が遮蔽エネルギーが大きく、その差ΔU_s=205±35 eVが得られた。これは、液体Li+が流動性のある正イオンとしてクーロン遮蔽に寄与していると考えられるものの、単純なデバイ模型による予想値よりは小さな値である。
他の液体標的として、LiNO3を対象に^7Li(p, α)^4He反応実験、入射エネルギー22.5〜70 keVにて実行し、遮蔽ポテンシャルを求めた。結果は、固体標的に対したは、330±110 eV、液体標的に対しては、190±82 eVとなり、液体標的の方が大きくなるという金属Liとは異なった結論となった。現在、その理由を検討中であるが、分子量の大きなNO3-イオンは、遮蔽ポテンシャルには寄与していないことが考えられる。
液体金属Li標的に超音波を付加し、キャビテーション状態を作り出し、その上でLi+p, d反応の測定を行えるよう、真空槽の設計と設置を行った。テスト実験が開始されている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Low energy Li+p, d reactions in liquid plasmas and the effect of liquefied Li+ ions on the screening potential2008

    • 著者名/発表者名
      J. Kasagi, H. Yonemura, Y. Toriyabe, A. Nakagawa and T. Sugawara
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 1016

      ページ: 233-238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comment on 'The screening effect of D-D fusion in Sm in sub-low energy region (<=20 keV)'2008

    • 著者名/発表者名
      T. S. Wang, Z. Yang, H. Yonemura, A. Nakagawa, H. Y. Lv, J. Y. Chen, S. J. Liu and J. Kasani
    • 雑誌名

      J. Phys. G 35

      ページ: 068001-068001

    • 査読あり
  • [学会発表] Screening potential for nuclear reactions in condensed matter2008

    • 著者名/発表者名
      J. Kasagi
    • 学会等名
      14th international conference on Condensed Matter Nuclear Science ICCF14
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2008-08-13
  • [学会発表] Development of New Detector System for Charged Particle Emission2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Toriyabe and J. Kasagi
    • 学会等名
      14th international conference on Condensed Matter Nuclear Science ICCF14
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2008-08-11
  • [学会発表] Ionic Debye screening in dense liquid plasmas observed for the Li+p, d reactions with liauid Li target2008

    • 著者名/発表者名
      J. Kasagi
    • 学会等名
      3rd China-Japan-Korea Symposium on Hadron and Nuclear Physics HNP08
    • 発表場所
      Lanzhou, China
    • 年月日
      2008-06-24

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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