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Md produced in the 
He + 
Es reaction西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; Kean, K. R.*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; Chiera, N. M.*; et al.
Physical Review C, 111(4), p.044609_1 - 044609_12, 2025/04
被引用回数：0In spontaneous fission (SF) it is found that the mass-asymmetric fission of well-known actinides suddenly changes to the symmetric fission when nucleus has a mass number 
larger than 257. We have measured for the first time fission-fragment mass and total-kinetic-energy (TKE) distributions of the excited compound nucleus Md, populated in the reaction He+Es, using the rare isotope Es with a short half-life, 
=276 days. The fission of Md can be interpreted as involving 3 fission modes: an mass-asymmetric mode and two modes of mass-asymmetric fissions, the latter two are manifested by different TKE values. Predominantly symmetric fission was obtained at the excitation energy of 15.0 MeV. By increasing the energy to 18.0 MeV, the asymmetric fission mode dominates. Both such a strong change of fission modes within a small increase of excitation energy and the enhancement of asymmetric split are new phenomena in fission.
田中 翔也*; 西村 信哉*; 湊 太志
JAEA-Conf 2023-001, p.132 - 137, 2024/02
-process元素合成は、核図表の中性子過剰領域を通して重い元素を合成する。合成された元素は、太陽系や様々な金属量を持った星の中で観測されている。この元素合成では核分裂が重要な役割を演じているが、-processに関係するような中性子過剰領域にある原子核の核分裂を実験的に測定することは難しい。そのため我々は、Langevinモデルを用いて理論的に核分裂現象を解明することを目指している。特に我々は、中性子過剰核が質量数を増やしていくにつれて、非対称核分裂から対称核分裂へ遷移する現象に着目し、その核分裂収率を調べている。さらに、Langevinモデルで導出した核分裂収率と統計模型を用いて、即発中性子数を求める新しい試みも行った。
O + 
Np田中 翔也*; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; Kean, K. R.*; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; 有友 嘉浩*
Physical Review C, 105(2), p.L021602_1 - L021602_5, 2022/02
被引用回数：3 パーセンタイル：44.35(Physics, Nuclear)The angular momentum of a primary excited compound nucleus produced in multinucleon transfer reaction is an important quantity to evaluate cross sections to synthesize neutron-rich heavy element nuclei as well as for surrogate reaction studies. The mechanism is, however, not enough understood due to the lack of detailed experimental data. In the present study, we determined the angular momentum of primary excited nuclei, 
Np, 
Pu, and 
Am, produced in the multi-nucleon transfer channels of the O + Np reaction. With this aim, angular distributions of fission fragments with respect to the axis perpendicular to the reaction plane were measured for each compound nucleus. The distributions show an anisotropy exhibiting an enhanced yield on the reaction plane. They are well reproduced by a saddle point model, from which the average angular momentum is derived in the model framework. The angular momentum increases with the compound-nucleus mass, thus the number of nucleons exchanged, but shows a saturating trend toward heavier compound nuclei. These results are the first ones to point to the dependence of the angular momentum on the transfer channels.
O+Np reactionVermeulen, M. J.; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Kean, K. R.; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; Tsekhanovich, I.*; Andreyev, A. N.; 石崎 翔馬*; et al.
Physical Review C, 102(5), p.054610_1 - 054610_11, 2020/11
被引用回数：7 パーセンタイル：50.34(Physics, Nuclear)Fission fragment mass distributions for 23 nuclei (
U, 
Np, 
Pu, 
Am, 
Cm, and 
Bk) were measured using the multi-nucleon transfer approach in the reaction of O+Np, and their excitation-energy dependence was obtained up to a maximum of 70 MeV. Among them, the low energy fission of 
Np, 
Pu, and 
Cm is reported for the first time. The experimental data for all the studied nuclei were compared to the Langevin calculations. The calculation which takes into account the effects of multi-chance fission well reproduced the peak-to-valley ratio and mass-asymmetric peak positions of the distributions. The angular momenta given to the fissioning nucleus is also discussed.
田中 翔也; 有友 嘉浩*; 宮本 裕也*; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久
Physical Review C, 100(6), p.064605_1 - 064605_6, 2019/12
被引用回数：16 パーセンタイル：77.80(Physics, Nuclear)散逸揺動定理を採用した動力学模型を使用し、
U, 
Np, 
Pu (
=15-55MeV)という広い範囲の核種および励起エネルギーにおいて核分裂片質量分布の評価を行った。本研究の特色は、原子核が分裂へ至るまでに中性子を放出するという、マルチチャンス核分裂の概念を理論計算へ導入していることである。その結果、実験データを系統的に再現する計算結果を得られた。特に、励起エネルギーが高い領域においても核分裂片質量分布がふた山構造を維持する傾向や、原子核の初期状態(特に中性子数)に依存するという実験データの傾向を再現することに成功した。またこの傾向が、核分裂前の中性子放出確率を支配している複合核の中性子結合エネルギーと相関を持つことを示した。
宮本 裕也*; 有友 嘉浩*; 田中 翔也*; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久
Physical Review C, 99(5), p.051601_1 - 051601_7, 2019/05
The fission of even-even fermium nuclides 
Fm at low excitation energy was studied using Langevin equations of three-dimensional nuclear-shape parameterization. The mass distributions of fission fragments show a dramatic change from an asymmetric shape for the lighter fermium isotopes to sharp symmetric fission for the heavier isotopes. The time-evolution of the nuclear shape on the potential surface reveals that the lighter fermium isotopes showing asymmetric fission are trapped in the second minimum for a substantial length of time before overcoming the second saddle point. This behavior changes dramatically for the compact symmetric fission found in the heavier neutron-rich fermium nuclei that disintegrate immediately after overcoming the first saddle point, without feeling the second barrier, resulting in a fission time two orders of magnitude shorter. The results provide an explanation for the sudden drop of the partial half-life for spontaneous fission from 
Fm to Fm.
宮本 裕也*; 有友 嘉浩*; 田中 翔也; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久
Physical Review C, 99(5), p.051601_1 - 051601_7, 2019/05
被引用回数：18 パーセンタイル：82.39(Physics, Nuclear)The fission of even-even fermium nuclides Fm at low excitation energy was studied using Langevin equations of three-dimensional nuclear-shape parametrization. The mass distributions of fission fragments show a dramatic change from an asymmetric shape for the lighter fermium isotopes to sharp symmetric fission for the heavier isotopes. The time evolution of the nuclear shape on the potential surface reveals that the lighter fermium isotopes showing asymmetric fission are trapped in the second minimum for a substantial length of time before overcoming the second saddle point. This behavior changes dramatically for the compact symmetric fission found in the heavier neutron-rich fermium nuclei that disintegrate immediately after overcoming the first saddle point, without feeling the second barrier, resulting in a fission time two orders of magnitude shorter.
田中 泰貴*; 成清 義博*; 森田 浩介*; 藤田 訓裕*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 山木 さやか*; 若林 泰生*; 田中 謙伍*; 武山 美麗*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 87(1), p.014201_1 - 014201_9, 2018/01
被引用回数：23 パーセンタイル：75.18(Physics, Multidisciplinary)ガス充填型反跳生成核分離装置GARISを用いて
Ca + 
Pb, 
Ti + Pb, Ca + 
Cm反応系における準弾性散乱断面積の励起関数を測定した。これらのデータから融合障壁分布を導出し、チャンネル結合計算と比較した。Ca + Pb及びTi + Pb反応の障壁分布のピークエネルギーはそれらの反応系における2中性子蒸発断面積のピークエネルギーと良く一致し、一方Ca + Cm反応の障壁分布のピークエネルギーは4中性子蒸発断面積のピークエネルギーより少し下に現れることが判った。この結果は超重核合成の際の最適ビームエネルギーの予測に役立つ情報を与える。
廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 田中 翔也*; L
guillon, R.*; 牧井 宏之; 西中 一朗*; Orlandi, R.; 塚田 和明; Smallcombe, J.*; Vermeulen, M. J.; et al.
Physical Review Letters, 119(22), p.222501_1 - 222501_6, 2017/12
被引用回数：59 パーセンタイル：91.48(Physics, Multidisciplinary)JAEAタンデム加速器施設で行ったO+U反応における多核子移行チャンネルを用いた実験により、
U, 
Np、および
Puの核分裂質量分布を励起エネルギー10
60MeVにおいて測定した。これらのうち、
U, 
Npのデータは本実験により初めて観測された。原子核の殻効果の減衰によって対称分裂すると予想されていた高励起エネルギーにおいても、質量分布が非対称を示すことがわかった。搖動散逸定理に基づく動力学モデル計算との比較から、この振る舞いはマルチチャンス核分裂によるものであることを明らかにした。
西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Vermeulen, M. J.; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 佐藤 哲也; 永目 諭一郎; et al.
EPJ Web of Conferences, 163, p.00041_1 - 00041_6, 2017/11
被引用回数：1 パーセンタイル：58.26(Nuclear Science & Technology)We are promoting a study of fission using multi-nucleon transfer (MNT) reactions, where excited states in neutron-rich actinide nuclei, which cannot be accessed by particle capture and/or fusion reactions, are populated. Also, the excited states in the fissioning nucleus are widely populated by the MNT reactions, from which effects of excitation energy on fission properties can be investigated. Experiments were carried out at the JAEA tandem facility in Tokai, Japan. We studied reactions using the O beam and several actinide target nuclei such as 
Th, U, Np, Cm. Ejectile nucleus was identified by a silicon 
E-E telescope to identify transfer channel and hence the compound nucleus. Fission fragments were detected by multi-wire proportional counters, and fission fragment mass distributions (FFMDs) were measured for each isotope. Measured FFMDs are reproduced by a calculation based on the fluctuation-dissipation model, and importance of multi-chance fission concept is investigated. Fission fragment angular distribution relative to the recoil direction suggested the increase of the spin of the fissioning nucleus with the number of transferred nucleons.
西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Lguillon, R.*; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; Smallcombe, J.*; 千葉 敏*; 有友 嘉浩*; 田中 翔也*; et al.
Proceedings of 6th International Conference on Fission and Properties of Neutron-rich Nuclei (ICFN-6), p.590 - 597, 2017/11
We are promoting a fission study using multi-nucleon transfer reactions, where excited states in neutron-rich actinide nuclei, which cannot be accessed by particle capture and/or fusion reactions, are populated. This allows us to study fission in the new region of chart of nuclei. Also, the excited states in the fissioning nucleus are widely populated in the reactions, thus the effects of excitation energy on fission can be investigated. Experiments were carried out at the JAEA tandem facility in Tokai, Japan. We studied reactions using the O beam (9MeV/u) and several actinide target nuclei such as Th, U, Np, Cm. Ejectile nuclei and thus the transfer channels were identified by a newly developed silicon E-E detectors. The produced nuclei in one experiment reached more than fifteen. Fission fragment mass distributions (FFMDs) were measured for each isotopes. Measured FFMDs are reproduced by a calculation based on the fluctuation-dissipation model (Langevin-type calculation), where effects of multi-chance fission were included. We also started to measure the prompt neutrons accompanied by fission.
西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Lguillon, R.*; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; Smallcombe, J.*; 千葉 敏*; 有友 嘉浩*; 田中 翔也*; et al.
EPJ Web of Conferences, 146, p.04009_1 - 04009_6, 2017/09
被引用回数：3 パーセンタイル：83.66(Nuclear Science & Technology)The objective of this work is to extend fission data for actinide nuclei not investigated so far in order to understand the fission mechanism, especially for neutron-rich nuclei. Multi-nucleon transfer reactions were used to populate the compound nuclei which cannot be accessed by particle capture or fusion reactions. The experiment was carried out at the tandem facility of Japan Atomic Energy Agency. In the multi-nucleon transfer reactions using O beam, a wide variety of nuclei around a target nucleus was produced. By identifying transfer channels, fission data of nuclei more than fifteen compound nuclei were generated in one experiment. Another feature of transfer reaction is that the excitation energies of a compound nucleus can be populated continuously from the ground state up to several tens MeV, allowing us to study the excitation energy dependence of fission properties. From the excitation function of fission probabilities, fission-barrier heights of neutron-rich actinide nuclei were obtained. Experiments were carried out in the reactions of O + U, Th, Cm, Np. The obtained fission fragment mass distributions were reproduced by a model calculation based on a fluctuation dissipation model.
He+Esで生成されるMd原子核の核分裂西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; Kean, K. R.*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; Chiera, N. M.*; et al.
no journal, ,
He+Esの反応により複合核Mdの核分裂を観測し、核分裂片の質量数と運動エネルギーの相関を得た。解析から、対称および非対称核分裂の競合を観測した。
He+Esで生成されるMd原子核の核分裂西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; Kean, K. R.*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; Chiera, N. M.*; et al.
no journal, ,
原子力機構では米国オークリッジ国立研究所(ORNL)からアインスタイニウム同位体(Es、半減期276日)試料を入手し、フェルミウムなど中性子過剰な重アクチノイド元素同位体の核分裂や構造研究を進めている。本研究では、Mdの低エネルギー核分裂測定で得た結果を報告する。実験は、原子力機構タンデム加速器(東海)で得られるHeビームをEs薄膜標的に照射して行った。ビームエネルギーを変化させ、複合核の励起エネルギー15MeVと18MeVからの核分裂を調べた。実験では、生成される2つの核分裂片の速度を測ることで、運動学的に核分裂片の質量数分布と全運動エネルギー分布を得た。解析の結果、質量対称核分裂と非対称核分裂(モード)が競合していることがわかった。発表では、これらモードの成分解析の結果を示す。
廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; Leguillon, R.*; Vermeulen, M.*; Ratha, K. K.*; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; et al.
no journal, ,
原子力機構東海タンデム加速器施設にて、Th, U, Np, 
AmおよびCm標的とOビームを用いた多核子移行反応により、ThからCfにわたる合計52核種の核分裂質量分布を測定した。シリコンE-Eテレスコープを用いて散乱粒子を検出・識別することにより複合核の同定および励起エネルギーを導出した。4台の多芯線式比例検出器を用いて2つの核分裂片を検出し、飛行時間差から核分裂質量分布を導出した。励起エネルギー10-20MeVにおける質量分布は非対称核分裂が支配的であることがわかった。軽・重核分裂片群の質量分布中心を導出するために、非対称,対称モードの2成分を考慮したガウスフィッテイングを行った。本発表では過去に得られた電荷分布との比較や系統性について議論する。
田中 翔也; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 有友 嘉浩*
no journal, ,
近年、原子力機構のタンデム加速器における多核子移行反応を用いた実験によって、U, Np, Pu(励起エネルギー10-60MeV)の核分裂片質量分布のデータが取得された。その実験データにおいて、これまでの予測に反して高い励起エネルギーにおいても、質量非対称分裂が支配的なまま維持されていることが分かった。そこで我々はこの傾向を理解するために、散逸揺動定理に基づくランジュバン方程式を採用した動力学模型を用いてマルチチャンス核分裂の解析を行った。マルチチャンス核分裂の考え自体はいくつかの核分裂に関する観測量においてよく知られているが、核分裂片質量分布への影響はよくわかっていない。
Th, 
Pa, U, Np, Puにおける29核種(励起エネルギー15-55MeV)で核分裂片質量分布の計算を行い、実験データとの比較を行った。その結果、マルチチャンス核分裂の効果によって実験データで表れる傾向をよく再現し、高励起状態で維持される非対称分裂を説明した。
廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 田中 翔也*; Leguillon, R.*; 牧井 宏之; 西中 一朗*; Orlandi, R.; 塚田 和明; Smallcombe, J.*; Vermeulen, M. J.*; et al.
no journal, ,
The multi-nucleon transfer reaction is very useful way to populate a multitude of nuclides in a wide excitation energy range. We have developed a measurement system at the JAEA tandem accelerator facility to obtain fission observables such as fission-fragment mass distributions (FFMD), prompt fission neutron multiplicities and so on. By identifying the ejectile, the initial compound nucleus is also identified. At high excitation energies, fission of nuclides produced via neutron emission from the initial compound nucleus also contribute to FFMD. In the present study, effects of the multi-chance fission on FFMDs were successfully separated by a combination of a systematic data set obtained from experiments using O beams and actinide targets and a dynamical fission calculation based on the fluctuation-dissipation model.
He+Es反応で生成されるMdの核分裂特性の測定西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; Kean, K. R.*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史*; 佐藤 哲也; 伊藤 由太; et al.
no journal, ,
2017年、原子力機構(JAEA)は、米国ORNLからEsを入手、JAEAタンデム加速器からのイオンビーム照射による核物理研を開始した。Esは、ORNLのHigh Flux Isotope Reactorで生成された。アインスタイニウムの抽出は、ORNLでも2004年以来のことであり、現在Esを照射できるのは世界的に見てもJAEAタンデム施設だけである。20172018年にかけて遂行した実験のうち、本発表ではHe+Esで生成されるMdの核分裂特性について報告する。
田中 翔也; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 有友 嘉浩*
no journal, ,
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。
田中 翔也; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 有友 嘉浩*
no journal, ,
重イオン多核子移行反応は中性子過剰核を生成することが可能な実験手法として注目されている。しかし、反応過程が複雑なため未だ詳細な理解を得られていない。本研究では、多核子移行反応において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、多核子移行反応を用いた核分裂測定実験によって得られた核分裂片角度分布の解析を行い、その異方性を評価することで複合核の角運動量を調べた。
