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原子力機構における融合核分裂・準核分裂および多核子移行反応の実験研究

Experimental study on fusion-fission, quasi-fission and multi-nulceon transfer reaction at JAEA

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 西中 一朗; 牧井 宏之; 池添 博*; Orlandi, R.; L$'e$guillon, R.; 塚田 和明; 浅井 雅人; 永目 諭一郎; Andreyev, A.; Hofmann, S.*; Ackermann, D.*; He${ss}$berger, F. P.*; Heinz, S.*; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Comas, V. F.*; Heredia, J. A.*; Kojouharov, I.*; Lommel, B.*; Mann, R.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Yakushev, A.*; Popeko, A. G.*; Yeremin, A.*; Kuusiniemi, P.*; Antalic, S.*; Saro, S.*; 千葉 敏*; 大槻 勤*; 有友 嘉浩*; 萩野 浩一*; Yan, S.*; 立澤 遼太郎*; 高木 直行*; 田村 信行*; 後藤 真一*; 渡辺 幸信*

Hirose, Kentaro; Nishio, Katsuhisa; Nishinaka, Ichiro; Makii, Hiroyuki; Ikezoe, Hiroshi*; Orlandi, R.; L$'e$guillon, R.; Tsukada, Kazuaki; Asai, Masato; Nagame, Yuichiro; Andreyev, A.; Hofmann, S.*; Ackermann, D.*; He${ss}$berger, F. P.*; Heinz, S.*; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Comas, V. F.*; Heredia, J. A.*; Kojouharov, I.*; Lommel, B.*; Mann, R.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Yakushev, A.*; Popeko, A. G.*; Yeremin, A.*; Kuusiniemi, P.*; Antalic, S.*; Saro, S.*; Chiba, Satoshi*; Otsuki, Tsutomu*; Aritomo, Yoshihiro*; Hagino, Koichi*; Yan, S.*; Tatsuzawa, Ryotaro*; Takaki, Naoyuki*; Tamura, Nobuyuki*; Goto, Shinichi*; Watanabe, Yukinobu*

原子核に重イオンを衝突させたとき、入射核が標的核から多数の核子を受け取り、複合核を形成せずに核分裂(準核分裂)する場合や、複合核を形成して核分裂(融合核分裂)する場合がある。これらを弁別する手法を確立するために、原子力機構タンデム加速器施設を使用し、準核分裂および融合核分裂のメカニズムを調べてきた。$$^{238}$$Uに種々の原子核を衝突させ、合成した複合核の核分裂質量分布を測定した。取得した質量分布を、動的計算と比較した結果、よい一致を得た。この理論では原子核のポテンシャル上を系がどのように時間発展していくかを追跡できるため、融合核分裂が全核分裂にしめる割合(融合確率)を計算できる。得られた融合確率により、重元素合成断面積の実験結果をよく再現できた。すなわち重イオン入射反応において系が複合核を形成するか否かを知るための手法を確立した。さらに我々は、多核子移行反応を用いた核分裂の研究を行っている。これまでに、$$^{232}$$Th, $$^{238}$$U, $$^{237}$$Np, $$^{248}$$Cm標的に$$^{18}$$Oビームを照射し、広い核種・励起エネルギー領域で複合核を合成し、その核分裂における質量分布などを測定した。一度の測定で約20核種を合成できることが多核子移行反応の利点であり、その半数程度の核種の核分裂質量分布は本研究により初めて得られた。これまでに一部の核種では質量分布の測定結果を先の理論計算により再現できることを確認した。今後さらなる比較を行い、理論計算の改良・適用領域の拡大が期待できる。

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