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2010 年度 実績報告書

シリコン30とキュリウム248の融合反応による原子番号110の新同位体合成

研究課題

研究課題/領域番号 22540316
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

西尾 勝久  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (70343928)

キーワード超重原子核 / 融合反応 / 核分裂 / シリコン30 / キュリウム248
研究概要

本研究は、シリコン30とキュリウム248の融口反応により、原子番号110の原子核を合成するための融合反応機構を解明するとともに、新同体Ds274の合成を合成することを目的とする。本年度は反応機構を解明するため、シリコン30ビームをウラン238に照射して核分裂片を測定することで、キュリウム248と同様にラグビーボール型に変形しているウラン238の融合反応に及ぼす原子核の変形効果を調べた。原子力機構タンデム加速器からのシリコン30ビームをウラン238の薄膜標的に照射し、生成される核分裂を多芯線比例計数管(MWPC)で同時計測した。核分裂断面積の励起関数は、1次元障壁透過モデルに比べて低エネルギー側で増大し、ウラン238の変形によって低エネルギーでも反応が起こることを確認した。また、核分裂片質量数分布の測定を行った。高い衝突エネルギーでは質量対称な分布を示したのに対し、サブバリアエネルギーでは非対称な成分が現れた。
この非対称成分は、準核分裂であると考察した。ウラン238の先端部への衝突では準核分裂が多く、赤道面への衝突では融合確率が高いと考え、融合反応に及ぼす標的原子核の変形効果を明らかにした。揺動散逸理論を適用し、原子核どうしが衝突してからの反応過程を計算で調べた。ここで原子核の変形効果を取り入れ、複合核核分裂の全核分裂に対する割合を融合確率とした。計算は、実験の質量数分布の変化を再現した。また、当サブバリアエネルギーでは準核分裂する確率が増えるものの、融合確率が15%程度存在することがわかった。同様に、サブバリアエネルギー反応を利用することで、Si30+Cm248の反応でもDs274が合成できる可能性があることがわかった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Nuclear orientation in the reaction ^<34>S+^<238>U and synthesis of the new isotope ^<268>Hs2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 82 ページ: 024611(1-9)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for quasifission in the sub-barrier reaction of ^<30>Si+^<238>U2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 82 ページ: 044604(1-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study of the ^<238>U(^<36>S, 3-5n)^<269-271>Hs reaction leading to the observation of ^<270>Hs2010

    • 著者名/発表者名
      R.Graeger, K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 81 ページ: 061601R(1-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The new isotope ^<236>Cm and new data on ^<233>Cm and ^<237,238,240>Cf2010

    • 著者名/発表者名
      J.Khuyagbaatar, K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      European Physics Journal A

      巻: 46 ページ: 59-67

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of nuclear orientation on fusion and fission in the reaction using ^<238>U target nucleus2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences 2

      巻: 2 ページ: 10001(1-4)

  • [雑誌論文] Effects of nuclear orientation on fusion and fission process for reactions using ^<238>U target nucleus2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1238 ページ: 307-312

  • [雑誌論文] Effects of nuclear orientation on fusion and fission in the reaction using ^<238>U target nucleus2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1224 ページ: 301-310

  • [雑誌論文] Study for fusion-fission and quasifission in reactions using ^<238>U target nucleus2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nishio, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser.

      巻: 282 ページ: 012011(1-11)

  • [学会発表] アクチノイド標的と重イオンの反応における融合・核分裂過程2010

    • 著者名/発表者名
      西尾勝久
    • 学会等名
      京都大学基研研究会「大振幅集団運動の微視的理論」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20101024-20101026
  • [学会発表] Fission dynamics in heavy ion collisions on ^<238>U2010

    • 著者名/発表者名
      K. Nishio
    • 学会等名
      Scientific Workshop on Nuclear Fission and Dynamics and the Emission of Prompt Neutrons and Gamma Rays
    • 発表場所
      Sinaia, Romania
    • 年月日
      20100927-29
  • [学会発表] Effects of nuclear orientation on fusion and fission process for reactions using ^<238>U target nucleus2010

    • 著者名/発表者名
      K. Nishio
    • 学会等名
      24^<th> International Nuclear Physics Conference 2010
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      20100704-09

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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