Enhancement of element production by incomplete fusion reaction with weakly bound deuteron

重陽子の不完全融合反応による元素合成の増大

Wang, H.*; 大津 秀暁*; 千賀 信幸*; 川瀬 頌一郎* ; 武内 聡*; 炭竃 聡之*; 小山 俊平*; 櫻井 博儀*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介  ; Ahn, D. S.*; 馬場 秀忠*; Chen, S. D.*; 親跡 和弥*; Corts, M. L.*; 福田 直樹*; 平山 晃大*; Hosoda, R.*; 磯部 忠昭*; 川上 駿介*; 近藤 洋介*; 久保野 茂*; 前田 幸重*; 増岡 翔一朗*; 道正 新一郎*; Murray, I.*; 中島 綾*; 中村 隆司*; 中野 敬太*; 西村 美月*; 尾崎 友志*; 齊藤 敦美*; 齋藤 岳志*; 佐藤 広海*; 清水 陽平*; 下浦 享*; Sderstrm, P.-A.*; 惣土 佳樹*; Sun, X. H.*; 諏訪 純貴*; 鈴木 大介*; 鈴木 宏*; 竹田 浩之*; 武智 麻耶*; 栂野 泰宏*; 斗米 貴人*; 山田 啓貴*; 安田 昌弘*; 吉田 光一*

Wang, H.*; Otsu, Hideaki*; Chiga, Nobuyuki*; Kawase, Shoichiro*; Takeuchi, Satoshi*; Sumikama, Toshiyuki*; Koyama, Shumpei*; Sakurai, Hiroyoshi*; Watanabe, Yukinobu*; Nakayama, Shinsuke; Ahn, D. S.*; Baba, Hidetada*; Chen, S. D.*; Chikaato, Kazuya*; Corts, M. L.*; Fukuda, Naoki*; Hirayama, Akihiro*; Hosoda, R.*; Isobe, Tadaaki*; Kawakami, Shunsuke*; Kondo, Yosuke*; Kubono, Shigeru*; Maeda, Yukie*; Masuoka, Shoichiro*; Michimasa, Shinichiro*; Murray, I.*; Nakajima, Ryo*; Nakamura, Takashi*; Nakano, Keita*; Nishimura, Mitsuki*; Ozaki, Tomoyuki*; Saito, Atsumi*; Saito, Takeshi*; Sato, Hiromi*; Shimizu, Yohei*; Shimoura, Susumu*; Sderstrm, P.-A.*; Sodo, Yoshiki*; Sun, X. H.*; Suwa, Junki*; Suzuki, Daisuke*; Suzuki, Hiroshi*; Takeda, Hiroyuki*; Takechi, Maya*; Togano, Yasuhiro*; Tomai, Takato*; Yamada, Hiroki*; Yasuda, Masahiro*; Yoshida, Koichi*

陽子(あるいは中性子)過剰核の効率的な生成経路を探索することは、原子核反応研究の主な動機のひとつである。本研究では、Pdに対する核子当たり50MeVの陽子および重陽子入射による残留核生成断面積を逆運動学法によって測定した。その結果、重陽子入射ではAgやPd同位体の生成断面積が大きくなることを実験的に示した。また、理論計算による解析から、この生成断面積の増大は重陽子の不完全融合反応に起因することを示した。これらの結果は、陽子過剰核の生成において重陽子のような弱束縛核の利用が有効であることを示すものである。

Searching for effective pathways for the production of proton- and neutron-rich isotopes through an optimal combination of reaction mechanism and energy is one of the main driving forces behind experimental and theoretical nuclear reaction studies as well as for practical applications in nuclear transmutation of radioactive waste. We report on a study on incomplete fusion induced by deuteron, which contains one proton and one neutron with a weak binding energy and is easily broken up. This reaction study was achieved by measuring directly the cross sections for both proton and deuteron for Pd at 50 MeV/u via inverse kinematics technique. The results provide direct experimental evidence for the onset of a cross-section enhancement at high energy, indicating the potential of incomplete fusion induced by loosely-bound nuclei for creating proton-rich isotopes and nuclear transmutation of radioactive waste.