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Excitation energy dependence of fragment mass and total kinetic energy distributions in proton-induced fission of uranium isotopes

ウラン同位体の陽子誘起核分裂における分裂片質量並びに全運動エネルギー分布の励起エネルギー依存性

西中 一朗; 谷川 勝至*; 後藤 真一*; 西尾 勝久; 浅井 雅人; 塚田 和明; 永目 諭一郎; 工藤 久昭*

Nishinaka, Ichiro; Tanikawa, Masashi*; Goto, Shinichi*; Nishio, Katsuhisa; Asai, Masato; Tsukada, Kazuaki; Nagame, Yuichiro; Kudo, Hisaaki*

アクチノイドの核分裂過程において、分裂核や分裂片の殻効果が、変形や質量分割に対してどのように影響しているのかを解明するため、$$^{233,238}$$Uの10.0, 11.5, 13.0MeV陽子誘起核分裂で生成する分裂片の質量と全運動エネルギー分布の励起エネルギー依存性を実験的に調べた。非対称分裂モードにおける中性子数82の球形殻効果を持つ質量数132近傍の分裂片収率の励起エネルギー依存性が、中性子数86-88の変形殻効果を持つ質量数143近傍の分裂片収率の励起エネルギー依存性に比べ、大きいことがわかった。この非対称分裂モードにおける収率のエネルギー依存性は、アクチノイドの熱中性子核分裂と冷たい核分裂での観測と相反する傾向である。本実験結果とこれまでに報告された他の核分裂系での結果を比較し、非対称分裂モードにおける分裂片質量と運動エネルギー分布に対する分裂片の殻効果について議論する。

The aim of this work is to study how shell effects of fissioning nuclei and fission fragments are responsible for deformation and mass division during descent from the saddle point to scission. We studied in detail excitation energy dependence of mass and total kinetic energy distributions in the fission of $$p$$ + $$^{233,238}$$U at incident beam energies of 10.0, 11.5 and 13.0 MeV. For the asymmetric mass division in the fission for both uranium isotopes, the obtained yield at $$A$$ $$simeq$$ 132 with the spherical shell of $$N$$ = 82 increases more largely with increasing excitation energy than that at $$A$$ $$simeq$$ 143 with deformed shell of $$N$$ = 86-88. The present excitation energy dependence shows the opposite trend observed in the thermal neutron induced fission and cold fission of actinides. We will discuss the shell effects on excitation energy dependence of fragment mass and total kinetic energy distributions in fission.

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