重・超重核領域における自発核分裂を考慮した原子核の存在領域の推定,2

Estimation of limit of stability of nuclei considering spontaneous fission in the heavy and super-heavy nuclidic region, 2

小浦 寛之   ; 橘 孝博*; 千葉 敏

Koura, Hiroyuki; Tachibana, Takahiro*; Chiba, Satoshi

原子核が「安定」に存在する領域を考える場合、中性子過剰側については中性子分離エネルギーが正である核種を考えればよいが、陽子過剰及び中性子欠損側については陽子放出や自発核分裂などのトンネル崩壊現象のためにその境界は不明瞭となる。さらにそれらの崩壊が共存する領域であるので、各崩壊様式を統一的に扱って議論する必要がある。われわれは自発核分裂,陽子放出,両崩壊の部分半減期の計算をKTUY原子質量公式を用いて広い核種領域で行い、得られた主要な崩壊様式及び全半減期の計算をもとに「安定」に存在する領域についての研究を進めた。原子核崩壊のうち自発核分裂については球形基底の方法を用いて求めた,,形状まで考慮したポテンシャルエネルギー表面における1次元WKB透過確率を計算して部分半減期を求めた。この際透過する仮想粒子の質量を前回は定数型で計算していたが、今回形状依存型に変更して計算を行う。こうして計算した部分半減期を調べると、重・超重核領域では中性子欠損側では、陽子放出ではなく自発核分裂により原子核の存在境界が与えられる。半減期として10 sを与えると、その陽子数の上限はで程度,で程度,で程度となった。また、中性子過剰側は付近で中性子ドリップ線と自発核分裂優勢核で全半減期が10 sの線とが交差するという結果となった。その範囲内の全核種数は約11,000核種程度となった。

Based on the KUTY nuclear mass formula, we calculate spontaneous-fission, proton-emission and alpha-decay half-lives in the super-heavy nuclidic region and discuss the limit of existence of nuclei. Regarding the spontaneous fission, we prepare potential energy surfaces (PES) by using the spherical-basis method we have developed, and then calculate the WKB penetration probabilities on the energy surfaces with a penetrating particle having a variable mass parameter. We show some predictions of decay modes of unknown super-heavy nuclei. In the superheavy, neutron-rich region, a border of existence of nuclei is given by the spontaneous fission instead of the proton emission. If we choose the minimum half-lives of 10 s, the upper limit of the proton number is obtained as for , for , and for . Furthermore, a line of the spontaneous-fission half-lines of 10 second crosses the neutron-drip line around . The total number of nuclides in this region is estimated to be approximately 11,000.