凝縮系プラズマにおける低エネルギー核融合反応

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340051
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 笠木 治郎太 東北大学, 電子光理学研究センター, 名誉教授 (10016181)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 実験核物理 / 凝縮系核反応 / 低エネルギー核反応 / プラズマ・核融合 / 液体金属 / 粒子線 / 遮蔽効果 / 超音波キャビテーション

研究概要

液体Li及び固体Liを標的にして^6Li+ D反応が入射エネルギー25~ 75 keVにわたり測定され、液体/固体中での遮蔽ポテンシャル(Us)が求められた。Usの値は、液体中、固体中で、各々、488+/-40、395+/-40 eVと求まった。液体Li中でのUsの温度依存性も測定され、Usは標的温度の上昇に伴い減少することが判明した。これらの結果は、液体Li中では、伝導電子に加え、Li+ イオンが遮蔽効果に寄与するものと定性的には理解される。さらに、液体Li中での超音波キャビテーション生成に成功し、全く異なった環境下で核反応研究の道が切り開かれた。

研究成果

• [雑誌論文] Absorption Capacity and Heat Evolution with Loading of Hydrogen Isotope Gases for Pd Nanopowder and Pd/Ceramics Nanocomposite (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hioki, H. Azuma, T. Nishi, A. Itoh, S. Hibi, J. Gao, T. Motohiro and J. Kasagi
  • 雑誌名: J. Condensed Matter Nucl. Sci. 巻: 4 ページ: 69-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of YAlO3(Ce)scintillation response for alpha-ray excitation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Toriyabe, E. Yoshida and J. Kasagi
  • 雑誌名: Nucl. Instr. and Meth. 巻: A611 ページ: 69-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic Debye screening in dense liquid plasmas observed for the Li+ p, d reactions in liquid Li target (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Kasagi, H. Yonemura, Y. Toriyabe, A. Nakagawa, T. Sugawara and T. Wang
  • 雑誌名: Nuclear Physics Review 26 Suppl. 巻: 44 ページ: 48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of micro-beam NRA for 3D-mapping of hydrogen distribution in solids : Application of tapered glass capillary to 6 MeV 15N ion (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Sekiba, H. Yonemura, T. Nebiki, M. Wilde, S. Ogura, H. Yamashita, M. Matsumoto, J. Kasagi, Y. Iwamura, T. Itoh, H. Matsuzaki, T. Narusawa and K. Fukutani
  • 雑誌名: Nucl. Instr. and Meth 巻: B266 ページ: 4027, 4036
  • 査読あり
• [雑誌論文] The screening effect of D-D fusion in Sm in a sub-low energy region (<20 kev) (2007)
  • 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. Kasagi
  • 雑誌名: J. Phys 巻: G34 ページ: 2255, 2263
  • 査読あり
• [学会発表] Low energy 6Li+ d reaction with liquid Li target : Screening effects due to electrons and ions (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Kasagi
  • 学会等名: 241st ACS National Meeting
  • 発表場所: Anaheim CA, USA
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] Dynamical screening effects on alpha-decay in metal during deuteron beam bombardment (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Kasagi
  • 学会等名: The16th international conference on Condensed Matter Nuclear Science ICCF16
  • 発表場所: Chennai, India
  • 年月日: 2010-02-08
• [学会発表] Low-energy nuclear reactions in low-temperature dense plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Kasagi
  • 学会等名: Tours Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics VII
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Electronic and ionic screening for low energy nuclear reactions in condensed matter (invited talk) (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Kasagi
  • 学会等名: International Conference on Heavy Ion Fusion Reaction FUSION08
  • 発表場所: Chicago Il, USA
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] Low energy Li+ p, d reactions in liquid plasmas and the effect of liquefied Li+ ions on the screening potential (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Kasagi
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies OMEG07
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2007-12-06