Study of fission fragment angular distribution in heavy-ion multi-nucleon transfer reaction

多核子移行反応による核分裂片角度分布の研究

田中 翔也; 廣瀬 健太郎  ; 西尾 勝久   ; 有友 嘉浩*

Tanaka, Shoya; Hirose, Kentaro; Nishio, Katsuhisa; Aritomo, Yoshihiro*

これまで重イオンの融合反応を用いて、原子番号118番の元素(Oganesson)までの生成に成功している。超重元素の合成手法にはこれまで質量数208の鉛をベースとした冷たい融合反応と、アクチノイド領域の原子核をターゲットに使用した熱い融合反応による2つの手法が確立されている。しかし、安定したビームと利用可能な標的核を使用した融合反応では、生成される複合核の中性子数が不十分であるため、核図表上における超重核の安定の島へ到達できないことが明らかとなっている。そこで近年、中性子過剰核を生成することが可能なユニークな手法として重イオン多核子移行反応が注目されている。しかし、多核子移行反応は反応過程が複雑であり理解が十分ではないため、中性子過剰な超重元素の生成断面積を評価することが現状では困難である。解決すべきいくつかの課題の中で本研究では、生成される複合核へ持ち込まれる角運動量の不確実性を取り除くことを目的として研究を行った。測定された実験データの解析によって、入射核から標的核へ移行される核子数の増加によって、複合核の持つ角運動量も増加することが確認された。

Using heavy-ion fusion reactions, elements up to Z = 118 have been successfully synthesized so far. Two different experimental approaches have been employed, the cold (Pb,Bi-based) and the hot (actinide targets based) fusion reactions. It is evident, however, that fusion reactions using stable beam and available target nuclei do not allow us to reach the center of island of stability due to the insufficient neutrons introduced to the compound nucleus. Recently, heavy-ion multi-nucleon transfer (MNT) reaction is expected as unique reaction which allows us to populate neutron-rich nuclei. Due to the complexity of the MNT reactions, its reaction mechanism is not well understood, making the cross-section estimation to produce neutron-rich SHE difficult. Among the several properties to be solved, the purpose of this study is to remove the uncertainty of angular momentum of compound nucleus produced by MNT reaction. From the preliminary analysis using the experimental data, it is implied that angular momentum of the compound nucleus increases linearly with the number of transferred nucleons from the projectile to the target nucleus.