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論文

Anomaly of structural relaxation in complex liquid metal of bismuth; Dynamic correlation function of coherent quasi-elastic neutron scattering

川北 至信; 菊地 龍弥*; 稲村 泰弘; 田原 周太*; 丸山 健二*; 花島 隆泰*; 中村 充孝; 鬼柳 亮嗣; 山内 康弘*; 千葉 薫*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 551, p.291 - 296, 2018/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:49.07(Physics, Condensed Matter)

単元素液体金属の中には、その静的構造が剛体球充填モデルでは全く表せない、複雑な構造を有する物質がある。液体ビスマスは、構造因子のメインピークの高波数側に非対称な肩構造を有する。二体分布関数の第一ピークと第二ピークの距離の比が1:2で、一次元的に配列しているような奇妙な値を示すとともに、第一ピークの長距離側に明確な肩構造を有する。二種類の直径の異なる剛体球からなるモデルでは、構造因子の肩構造が生じることから、こうした単元素液体金属の複雑性の起源として、短時間だけ生じる共有結合や、金属イオンを遮蔽する電子が有効二体間ポテンシャルに作り出す振動(フリーデル振動)など、まったく物理的描像が異なる仮説がいくつかなされている。そこで我々は液体ビスマスの中性子準弾性散乱を、J-PARCのMLFに設置された冷中性子ディスクチョッパー分光器を用いて測定し、液体ダイナミクスを動的相関関数から調べた。その結果、二体分布関数の第一ピークの肩構造の緩和時間が、第一ピークや第二ピークなどその他の主要構造に比べて著しく長いことが分かった。

論文

The r-process element abundance with a realistic fission fragment mass distribution

千葉 敏; 小浦 寛之; 丸山 敏毅; 太田 雅久*; 龍田 早由*; 和田 隆宏*; 橘 孝博*; 住吉 光介*; 大槻 かおり*; 梶野 敏貴*

AIP Conference Proceedings 1016, p.162 - 167, 2008/05

r過程元素合成における$$beta$$遅延核分裂の効果を調べた。2中心殻模型とランジュバン方程式を用いて、r過程で生成される核分裂性核種の核分裂生成物分布を計算した。さらに、$$beta$$崩壊率(非粒子放湿、中性子放出と$$beta$$遅延核分裂)を大局的理論により計算した。核分裂の有無によるr過程元素合成分布の違いや、核分裂によって影響を受ける領域における分布の様相について議論する。

論文

Systematic study for the shell effect in the fission fragment mass distribution reptured from neutron rich nuclei

太田 雅久*; 龍田 早苗*; 山本 和幸*; 浅野 大雅*; 和田 隆宏*; 橋詰 和明*; 住吉 光介*; 大槻 かおり*; 梶野 敏貴*; 小浦 寛之; et al.

Nuclear Physics A, 805(2), p.558 - 560, 2008/02

r過程元素合成で用いる核分裂生成物分布データを系統的に計算した。核分裂の有無、及び核分裂生成物分布の違いが、最終的なr過程元素分布に現れることと、特にどの質量数領域が強く影響を受けるかを明らかにした。

論文

Fission fragment mass distribution for nuclei in the r-process region

龍田 早由*; 橋詰 和明*; 和田 隆宏*; 太田 雅久*; 住吉 光介*; 大槻 かおり*; 梶野 敏貴*; 小浦 寛之; 千葉 敏; 有友 嘉浩*

AIP Conference Proceedings 891, p.423 - 426, 2007/03

重・超重核領域における約2000核種に対して核分裂片の質量分布の理論的研究を行った。星の元素合成の中で主要な過程の一つである速中性子捕獲過程(r-process)において重・超重核領域の核分裂の影響は重要とは考えられてきたが、今まで定量的議論はほとんどなされておらず、その理論的進展が期待されている。今回われわれはr過程にかかわる核種における核分裂片の質量分布の理論計算を、液滴模型+殻補正エネルギーによる原子核の2中心模型を用いて行った。原子核の形状を表す変形パラメータは3変数とし、2中心模型によって得られた、各形状に対するエネルギーを表したポテンシャルエネルギー面をLangevin方程式を用いて解析し、核分裂の鞍点及び分断点付近の核分裂片の対称度・非対称度を広い核種領域の各原子核に対して得た。既知実験データが示す系統性に対する再現性もよく、また未知核に対しては対称に核分裂を起こす核種の領域がかなり局所的であるという結果が得られた。

口頭

半経験的模型による核分裂生成物質量分布の系統的計算

太田 雅久*; 龍田 さゆき*; 和田 隆宏*; 千葉 敏; 小浦 寛之; 丸山 敏毅; 梶野 敏貴*; 大槻 かおり*

no journal, , 

原子力と天体物理への応用を目的として核分裂生成物の質量分布を計算する汎用的手法を提案する。まず、二中心殻模型によって核分裂片の質量非対称度,変形度,核分裂片間の距離をパラメータとしてポテンシャルエネルギー表面(PES)を計算した。次に実験的に得られているFm同位体における対称分裂/非対称分裂領域と、多次元ランジュバン方程式の結果得られた264Fmに対する対称分裂/非対称分裂の割合を考慮して、PESのscission point近傍での対称分裂と非対称分裂に対するポテンシャルの谷間の深さから半経験的に対称分裂と非対称分裂の割合を決定した。非対称分裂における非対称度はPESから算定した。また、各モードにおける分布幅はランジュバン計算の結果から求めた。これらの結果、Z=88から120の核分裂性核種に対する核分裂片質量分布を系統的に求めることが可能となった。それを測定値及び片倉による系統式と比較し、有効性や問題点について議論する。

口頭

r過程元素合成パターンに対する核分裂片質量分布の影響

千葉 敏; 小浦 寛之; 丸山 敏毅; 太田 雅久*; 龍田 さゆき*; 和田 隆宏*; 橘 孝博*; 梶野 敏貴*; 住吉 光介*; 大槻 かおり*

no journal, , 

r過程元素合成に$$beta$$遅延核分裂を導入し、核分裂の有無,核分裂片質量分布(対称:非対称)による生成される核種収量の違いと、それが宇宙時計やr過程サイトの物理条件の制限に与える影響を議論する。

口頭

パルス中性子を用いた複雑液体金属の時空相関関数

川北 至信; 菊地 龍弥*; 稲村 泰弘; 田原 周太*; 丸山 健二*; 花島 隆泰*; 中村 充孝; 鬼柳 亮嗣; 山内 康弘*; 千葉 薫*; et al.

no journal, , 

単純な粒子のランダム充填では表せない複雑な構造を持つ単原子多価液体金属がある。こうした物質では、金属的な結合と共有的な結合が混ざった構造という説や、短時間だけ共有結合が生成されるというダイナミックなモデル、固体で見られるようなパイエルス歪が液体にもあるとする擬結晶モデルなど諸説が、液体構造や理論計算から提案されてきた。こうした液体の複雑性に対する明確な描像を実験的に得るために、動的構造を十分な精度で解析することが不可欠である。我々は、J-PARC物質・生命科学実験施設のBL14アマテラス分光器を用いて、液体ビスマスのコヒーレント中性子準弾性散乱実験を行い、時空相関関数を導出した。二重層状構造の特徴的な距離での緩和時間の違いから、パイエルス歪構造が液体中に残存している証拠を得た。

口頭

複雑液体金属の緩和時間と時空相関関数

川北 至信; 菊地 龍弥*; 稲村 泰弘; 田原 周太*; 丸山 健二*; 花島 隆泰*; 中村 充孝; 鬼柳 亮嗣; 山内 康弘*; 千葉 薫*; et al.

no journal, , 

静的構造が剛体球の充填では近似できない複雑な構造を持つ多価金属液体について、J-PARCのアマテラス分光器を用いてコヒーレント準弾性散乱実験を行った。液体BiやSbでは、固体の静的構造に見られるパイエルス歪を伴った二重層状構造が液体中にも残存しているのではないかと考えられてきた。今回我々は時空相関数を導出し、特徴的な原子間距離における構造緩和の違いとして、液体中でのこのパイエルス歪構造を検出することに成功した。

口頭

Real time and real space analysis for atomic dynamics in liquids

川北 至信; 菊地 龍弥*; 稲村 泰弘; 田原 周太*; 丸山 健二*; 花島 隆泰*; 中村 充孝; 鬼柳 亮嗣; 山内 康弘*; 千葉 薫*; et al.

no journal, , 

液体のコヒーレントな中性子準弾性散乱(QENS)スペクトルに対して、いわゆるファンホーヴ関数(時空相関関数)を正則化法を通じて導出する解析手法を開発した。原理的には、空間-時間スペースで定義されるファンホーヴ関数は、逆空間-エネルギー移動スペースで定義される動的構造因子から二重フーリエ変換によって計算できる。正則化法により直接ファンホーヴ関数を推定することは、たびたび得られた動的構造因子が実験的データに対して系統的にずれるデメリットがあるので、その代わり、ファンホーヴ関数と動的構造因子をともに計算できる媒介関数を導入し、それを関数推定するという手法を用いた。この媒介関数や得られたファンホーヴ関数、動的構造因子の性質を、複雑な構造を有するビスマスやアンチモンなど、J-PARCアマテラス分光器を用いてQESNを測定された液体金属への適用例を用いて紹介する。

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