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2023 年度 実績報告書

核分裂片の荷電偏極が繋ぐ微視的理論研究と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K03943
研究機関埼玉大学

研究代表者

江幡 修一郎  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (40614920)

研究分担者 吉永 尚孝  埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授 (00192427)
千葉 敏  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60354883)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード核分裂 / 原子核構造 / 微視的平均場模型 / 原子核理論物理 / 核データ / 状態方程式
研究実績の概要

本研究課題は核分裂片に現れる荷電偏極を非経験的な理論手法で導出し、任意の核分裂生成核種に適用し荷電偏極の理論データ基盤を開発する事である。
核分裂する親核の陽子数(Z)と核子数(A)の比が分裂後も不変である仮定をUCD仮定(unchanged charge distribution)と呼ぶが、核分裂後に放出される中性子の収量を再現する為には、核分裂片のZ/AがUCD仮定から僅かにズレている必要がある。このズレは荷電偏極と呼ばれている。荷電偏極は典型的には±0.5程度であるが、放出される中性子収量に大きな影響を与える。荷電偏極はデータライブラリに採録され応用されているが、原子核理論による裏付けはなく、任意の核分裂生成核種に予言能力はない。そこで非経験的にこの核データを得られる理論的手法の開発を行った。
2020年度では静的微視的平均場模型を用いてウラニウム-236の分裂片の配位を記述し、核構造の反映が示された。しかし、即発中性子収率への影響が大きい、軽い(A~90, または重い)分裂片の荷電偏極が十分に得られない事を発見し、動的効果の必要性が示唆された。2021年度では時間依存平均場模型による、動的効果を含めた核分裂片を記述する模型の開発を行った。結果、等エネルギー面の配位を初期状態にすることで、有限の荷電偏極が現れる事が分かった。2022年度では得られた荷電偏極の値を統計崩壊計算に入力し、即発中性子数を導出する方法の開発を行った。また、分裂に至る変形に対するポテンシャル面の相互作用依存性を調べた。
ただし、新型コロナウィルスの影響により研究打ち合わせが困難になり、計算機のトラブルによる遅延が発生した為、2023年度への延長を申請した。2023年度では動的方法で得られた荷電偏極を入力し、ウラニウム-236の分裂片の即発中性子多重度の平均値が得られる事を確認し原子力学会で発表した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Evolution of the giant monopole resonance with triaxial deformation2024

    • 著者名/発表者名
      Washiyama Kouhei、Ebata Shuichiro、Yoshida Kenichi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 109 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.109.024317

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple model for a study of Λ hypernuclei in medium and heavy mass regions2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga N、Umeya A、Ebata S、Nojima T、Ito S
    • 雑誌名

      Physica Scripta

      巻: 98 ページ: 085309~085309

    • DOI

      10.1088/1402-4896/ace565

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The difference between charge polarizations of fission fragments deduced by the static theoretical model and in the current data library2023

    • 著者名/発表者名
      Ebata Shuichiro、Okumura Shin、Ishizuka Chikako、Chiba Satoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics E

      巻: 32 ページ: -

    • DOI

      10.1142/S0218301323500301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation cross sections of deuteron-induced reactions on natural rhenium up to 23 MeV2023

    • 著者名/発表者名
      Aikawa Masayuki、Toyoeda Yutaka、Gantumur Damdinsuren、Ukon Naoyuki、Ebata Shuichiro、Haba Hiromitsu、Takacs Sandor、Ditroi Ferenc、Szucs Zoltan
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 543 ページ: 165093~165093

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2023.165093

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation cross section measurement of alpha-particle induced nuclear reactions on tantalum2023

    • 著者名/発表者名
      Takacs S.、Ditroi F.、Szucs Z.、Aikawa M.、Haba H.、Toyoeda Y.、Damdinsuren G.、Ebata S.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 545 ページ: 165127~165127

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2023.165127

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global density-dependent α-nucleon interaction for α-nucleus elastic scattering2023

    • 著者名/発表者名
      Furumoto T、Tsubakihara K、Ebata S、Horiuchi W
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2024 ページ: -

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad148

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 微視的平均場模型で計算した電荷分布から推定した中性子多重度2024

    • 著者名/発表者名
      江幡修一郎, 奥村森, 石塚知香子, 千葉敏
    • 学会等名
      日本原子力学会2024年春の年会
  • [学会発表] Charge polarization on the fission fragments from U-236 calculatted with a time-dependent mean-field model2023

    • 著者名/発表者名
      S.Ebata, S.Okumura, C.Ishizuka, S.Chiba
    • 学会等名
      Advances in Radioactive Isotope Science 2023 (ARIS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Electric dipole strength functions of Lambda hypernuclei obtained by the time dependent mean field calculation2023

    • 著者名/発表者名
      S.Ebata, A.Umeya, N.Yoshinaga
    • 学会等名
      7th International Conference on Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions (COMEX7)
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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