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ルンゲクッタ法によるミュオン触媒核融合の時間発展の計算

Time evolution calculation of muon catalyzed fusion by the Runge-Kutta method

山下 琢磨*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇  ; 河村 成肇*; 神田 聡太郎*; 下村 浩一郎*; Strasser, P.*; 竹下 聡史*; 反保 元伸*; 土居内 翔伍*; 永谷 幸則*; 名取 寛顕*; 西村 昇一郎*; Amba, D. P.*; 三宅 康博*; 石田 勝彦*

Yamashita, Takuma*; Okutsu, Kenichi*; Kino, Yasushi*; Nakashima, Ryota*; Miyashita, Konan*; Yasuda, Kazuhiro*; Okada, Shinji*; Sato, Motoyasu*; Oka, Toshitaka; Kawamura, Naritoshi*; Kanda, Sotaro*; Shimomura, Koichiro*; Strasser, P.*; Takeshita, Soshi*; Tampo, Motonobu*; Doiuchi, Shogo*; Nagatani, Yukinori*; Natori, Hiroaki*; Nishimura, Shoichiro*; Amba, D. P.*; Miyake, Yasuhiro*; Ishida, Katsuhiko*

重水素・三重水素混合薄膜に覆われた水素固体標的に負ミュオン($$mu$$)を入射する実験系を想定し、ミュオン触媒核融合反応($$mu$$CF)の時間発展をルンゲクッタ法による逐次計算により分析した。ミュオン分子共鳴状態を含む$$mu$$CFサイクルを構築し、核融合によって生成する中性子強度、標的から再放出されるミュオン量を最大化する三重水素含有率を明らかにした。

A muon ($$mu$$) having 207 times larger mass of electron and the same charge as the electron has been known to catalyze a nuclear fusion ($$mu$$CF) between deuteron (d) and triton (t). In this work, we have solved simultaneous reaction rate equations by the 4th-order Runge-Kutta method for the jointed $$mu$$CF cycles in the two layers (H$$_{2}$$/D$$_{2}$$ and D$$_{2}$$/T$$_{2}$$). The T$$_{2}$$ concentration to maximize the intensities of fusion neutrons and muons emitted to the vacuum will be discussed.

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