軽い重イオンの完全核融合の系統的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62460013
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 新井 栄一 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (50016846)
• 研究分担者: 服部 俊幸 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (50134648) ; 小川 雅生 東京工業大学, 大学院総合理工学研究所, 助教授 (60016863) ; 小栗 慶之 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90160829)
• キーワード: 核融合反応 / 蒸発残留核 / 飛行時間法 / 波高欠損 / 弾性散乱断面積 / 断面積測定

研究概要

本研究の目的は入射粒子としてA=12-35、タ-ゲット核としてA=12-50、粒子エネルギ-はク-ロン障壁前後において核融合断面積を角度と蒸発残粒核(ER)の運動エネルギ-と放出角度の関数として精度よく測ることである。測定法は飛行時間法(ToF)。研究を進めるにつれてToF測定デ-タの解析の際、粒子の運動エネルギ-測定用の表面障壁型検出器(SBD)の波高欠損(PHD)が問題になった。理由はこのエネルギ-と質量(原子番号)の領域に於いて十分信頼できるデ-タが無かったことである。このため本年度ではまずPHDの測定と解析を行なった。測定された粒子は、SBD較正用の陽子及びアルファ粒子のほか、^<16>O、^<19>F、^<35>Cl、^<81>Brである。粒子の運動エネルギ-は3-8MeVであった。この結果ToF測定デ-タの解析に必要になるPHD補正デ-タを作ることが出来た。このために使ったビ-ムタイムは40時間であった。
ERの測定は入射粒子^<15>N、^<16、18>O、タ-ゲット核^<12、13>C、^<19>F、^<27>Alについてエネルギ-E_L=35-45MeVにおいて行われた。検出角度はQ_L=3-18°である。飛行距離は50cmである。ToFの時間分解能は300psで、これは検出粒子A=30に於いて△A=1に対応する。本年度ToF測定に当てられたビ-ムタイムは100時間であった。
ERの収量の理論解析は理化学研究所リニアック研究室の協力の下でモンテカルロCASCADEプログラムを用いて行われた。ToF測定と同時に行われた弾性散乱断面積の解析のためにはEICIS76Bコ-ドを使用している。
今後の計画は入射ビ-ムの種類、エネルギ-を変え、タ-ゲットの核種も色々変えて予定している領域において精度の良いデ-タを出す。

研究成果

• [文献書誌] K.Satoh,T.Mitsumoto and E.Arai: "Constraction and operating experience with the Tokyo Institute of Jechnology Post Accelerators" Nuclear Inslruments a Methods. A268. 538-541 (1988)
• [文献書誌] K.Satoh,S.Kamohara and E.Arai: "Three-dimensional field calculation for engineering design of IH linacs" Nucl.Instr.Meth.(1990)
• [文献書誌] 舟木英之,真下守雄,小栗慶之,新井栄一: "重イオン核融合反応における蒸発残留核の質量分布の測定" 日本物理学会 1988年 秋の分科会講演予稿集 第一分冊. 79 (1988)
• [文献書誌] 舟木英之,真下守雄,小栗慶之,新井栄一: "重イオン完全核融合蒸発残留核の質量分布の測定" 日本物理学会 1989年 年会講演予稿集 第一分冊. 69 (1989)
• [文献書誌] 舟木英之,真下守雄,清水真,小栗慶之,新井栄一: "軽い重イオン核融合反応における蒸発残留核(20<A<35)の測定" 日本物理学会 1989年 秋の分科会講演予稿集 第一分冊. 70 (1989)
• [文献書誌] H.Fnaki,M.Mashimo,M.Shimizu&E.Arai: "The ^<13>C+^<15>N reaction above the Coulomb barrier" RIKEN SYMPOSIUM Reports.