| 研究実績の概要 |
本年度は超高強度レーザーと物質との相互作用の解明を目的とした新しい粒子コードの開発を行った。昨年度の成果にあるように、輻射反作用が無視できない強度領域のレーザーと物質との相互作用では、高密度のガンマ線が発生する。このため、ガンマ線による物質内部でのエネルギー輸送を、ガンマ線の発生過程およびプラズマの集団効果とともにコンシステントに計算する必要がある。そこで、後者の２つの過程の解明に有効な粒子シミュレーションコードに、ガンマ線の輸送過程をモンテカルロ手法により取り入れた新しいコードの開発を行った。具体的には、ガンマ線領域の光子と物質との相互作用で支配的である、コンプトン散乱、原子核電場を介した電子・陽電子対生成、そして(g,n),(g,p)等の光核反応を取り込んだ。これらにより、光子エネルギースペクトルの緩和過程、反粒子や核子の生成過程等を調べることが可能となる。また、これらのガンマ線輸送ルーチンは、日本原子力研究開発機構が中心となり開発を進めている、粒子輸送コードPHITS(Particle and Heavey Ion Transport code System)を使い検証を行った。その結果、ガンマ線ビームの固体中での伝播過程を高い精度で再現できることを確認した。これらの成果は、国内外の会議および学術論文としてまとめた。
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