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融合反応$$^{30}$$Si+$$^{238}$$UによるSgの合成

Production of Sg isotopes in the fusion reaction $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U

西尾 勝久   ; 光岡 真一; 池添 博; Hofmann, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Kojouharov, I.*; Kuusiniemi, P.*; Lommel, B.*; Mann, R.*; Mazzocco, M.*; 大槻 勤*; Popeko, A. G.*; Saro, S.*; Sch$"o$tt, H. J.*; Sulignano, B.*; Svirikhin, A.*; 鶴田 薫*; Yeremin, A.*

Nishio, Katsuhisa; Mitsuoka, Shinichi; Ikezoe, Hiroshi; Hofmann, S.*; He${ss}$berger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Kojouharov, I.*; Kuusiniemi, P.*; Lommel, B.*; Mann, R.*; Mazzocco, M.*; Otsuki, Tsutomu*; Popeko, A. G.*; Saro, S.*; Sch$"o$tt, H. J.*; Sulignano, B.*; Svirikhin, A.*; Tsuruta, Kaoru*; Yeremin, A.*

重イオン融合反応$$^{30}$$Si+$$^{238}$$UによりSg同位体を合成し、この生成断面積を調べた。実験は、ドイツ重イオン研究所(GSI)で行った。反応エネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVにおいて、$$^{263}$$Sgから始まる3つの$$alpha$$崩壊連鎖を観測した。断面積は、67pbであった。サブバリヤエネルギーE$$_{c.m.}$$=133MeVで新同位体$$^{264}$$Sgを3つ合成し、断面積10pbを得た。これは自発核分裂で崩壊し、半減期は120msであった。これら断面積を統計モデル計算と比較した。融合過程においては、$$^{238}$$Uの変形を取り入れたチャンネル結合法で捕獲断面積を決定した。この値は、原子力機構のタンデム加速器を用いて行った$$^{30}$$Si+$$^{238}$$Uの核分裂断面積とよく一致した。E$$_{c.m.}$$=133MeVでの断面積の値は、一次元モデルに比べて10$$^{4}$$倍大きな値であり、ウランの変形によってサブバリヤで断面積が増加していることを明らかにした。しかし、計算との不一致から、準核分裂が何割か存在することが示唆された。クーロン障壁より高いエネルギーE$$_{c.m.}$$=144MeVでは$$^{30}$$Siは$$^{238}$$Uの赤道面と接触できる。$$^{263}$$Sgの生成断面積67pbは、統計モデル計算値によく一致し、融合に阻害がなかった。これは、赤道面衝突が融合に有利であることを示唆している。

Seaborgium isotopes were produced in the fusion reaction $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U as evaporation residues (ERs), and the cross sections were determined. The experiment was carried out at GSI in Darmstadt, Germany. At the center-of-mass energy of E$$_{c.m.}$$= 144 MeV, three $$alpha$$ decay chains starting from $$^{263}$$Sg were observed, and the corresponding ER cross section was determined to be 67 pb. At the sub-barrier energy of E$$_{c.m.}$$= 133 MeV, three spontaneous fission events of a new isotope $$^{264}$$Sg were detected. The cross section was 10 pb. The half-life of $$^{264}$$Sg was determined to be 120 ms. The ER cross sections were compared with a statistical model calculation. In the fusion process, the coupled channel calculation taking into account the prolate deformation of $$^{238}$$U was adopted to determine the capture cross section. The calculated capture cross section agrees well with the fission cross section of $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U obtained at the JAEA tandem accelerator. The measured cross section of $$^{264}$$Sg at the sub-barrier energy is factor 10$$^{4}$$ larger than the calculation based on the one-dimensional model in the fusion process, showing the fusion enhancement caused by the deformation of $$^{238}$$U. However, disagreement with the calculation suggests the presence of quasi-fission channel. At the above barrier energy of E$$_{c.m.}$$ = 144 MeV, the measured cross section is well reproduced by the calculation. This means that the interaction of $$^{30}$$Si at the equotorial side of $$^{238}$$U has advantage on the fusion process.

使用言語

 :

Japanese

掲載資料名

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巻

 :

号

 :

ページ数

 :

発行年月

 :

発表会議名

 :

日本物理学会2006年秋季大会(理論核物理,実験核物理,宇宙線・宇宙物理)

開催年月

 :

2006/09

開催都市

 :

奈良

開催国

 :

日本

キーワード

 :

no keyword

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

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研究データの公開先DOI

 :

使用施設

 :

タンデム加速器  

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

Gesellschaft f$"u$r Schwerionenforschung; 東北大学

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