| 研究概要 |
クーロン爆発の重要な応用として中性子源に関する理論研究を行なった。クーロン爆発の「二種イオン成分を用いることによる単色化 効率の増大」という着想を発展させた。実用(例えば医療用基礎研究)に必要な数MeV~数十MeVのイオンエネルギーが必要であり、そ のためのレーザー強度は10 -10!W/cm エえる。またクーロン爆発は球対称にイオンが加速されるため、それらイオンビームの利用効 率を高めることが懸案事項の一つとなっている。有名なDitmire等の基礎実験(Nature, 1999)の後、実用的中性子源となり得る提案は 出ていないが、今回の混合ナノクラスター・クーロン爆発による単色イオン生成のアイデアがコンパクトな中性子源開発のブレークス ルーとなり得る事が予備計算からわかった。昨年度は、理論とシミュレーションにより最適なレーザー&ターゲットパラメータを絞り 込み、実験計画として推進できるレベルまでシナリオを仕上げた。2種混合イオンの一方に重水素を適用させた場合、飛躍的に中性子 反応数を増大させる結果を予備的に得ており、これがコンパクト中性子源開発研究におけるブレークスルーになるものと見ている。こ れまでの単一(シングル)のクーロン爆発の知見を拡張し、多数(マルチ)のクーロン爆発により生じた高エネルギー重水素イオン同 士の衝突過程(核反応)を考えることにより、中性子反応数を定量的に評価できることが明らかとなった。このためのモンテカルロコ ードを開発した。
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