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論文

Measurement of fission-fragment mass distributions in the multinucleon transfer channels of the $$^{18}$$O+$$^{237}$$Np reaction

Vermeulen, 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:0 パーセンタイル:0.02(Physics, Nuclear)

Fission fragment mass distributions for 23 nuclei ($$^{234-237}$$U, $$^{236-239}$$Np, $$^{238-241}$$Pu, $$^{240-243}$$Am, $$^{242-245}$$Cm, and $$^{244-246}$$Bk) were measured using the multi-nucleon transfer approach in the reaction of $$^{18}$$O+$$^{237}$$Np, and their excitation-energy dependence was obtained up to a maximum of 70 MeV. Among them, the low energy fission of $$^{236}$$Np, $$^{238}$$Pu, and $$^{245}$$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.

口頭

$$^{4}$$He+$$^{254}$$Es反応で生成される$$^{258}$$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$$^{254}$$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。$$^{254}$$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$$^{254}$$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。2017$$sim$$2018年にかけて遂行した実験のうち、本発表では$$^{4}$$He+$$^{254}$$Esで生成される$$^{258}$$Mdの核分裂特性について報告する。

口頭

$$^{18}$$O+$$^{237}$$Npの多核子移行反応を用いた核分裂片質量数分布の測定

西尾 勝久; Vermeulen, M. J.*; 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.

no journal, , 

原子力機構では、多核子移行反応を用いることで多くの複合核核種を生成し、これらの核分裂片質量数分布を測定する手法を開発してきた。本手法は、中性子数の多い核種など、既存の方法では取得が不可能な原子核の核分裂データを取得できる点で画期的である。本発表では、$$^{18}$$O+$$^{237}$$Np反応により23核種までのデータを取得した。なお、$$^{236}$$Np, $$^{238}$$Pu、および$$^{245}$$Cmのデータは低エネルギー核分裂データとして最初のデータとなった。

口頭

$$^{18}$$O+$$^{237}$$Npの多核子移行反応で生成される原子核の核分裂片質量数分布の測定

西尾 勝久; Vermeulen, M. J.*; 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.

no journal, , 

$$^{18}$$O+$$^{237}$$Nの多核子移行反応により23核種の核分裂片質量数分布を取得し、得られた結果を考察した。実験は、原子力機構タンデム加速器(東海)で得られる$$^{18}$$Oビームを$$^{237}$$Np薄膜標的に照射して行った。多核子移行反応で生成される散乱粒子をシリコン$$Delta$$E-E検出器で検出し、イベントごとに核種を同定し、複合核を識別した。この核分裂によって放出される2つの核分裂片を多芯線比例計数管によって検出し、運動学的に核分裂片の質量数を決定した。実験データをランジュバン模型による計算結果と比較した。計算では、(1)反応後の励起エネルギーがすべて複合核に付与されると近似した。また(2)マルチチャンス核分裂、すなわち中性子を放出した後で核分裂が起こる現象を取り入れた。計算結果は、核種と励起エネルギーに対する質量数分布の系統的な変化をよく再現した。一方、系の角運動量が20$$hbar$$を超える条件だと実験データを説明できなかった。移行する陽子の数と中性子の数を変えることで、異なる反応から同じ複合核を生成することができる。一方、系の角運動量が20$$hbar$$を超える条件だと実験データを説明できなかった。移行する陽子の数と中性子の数を変えることで、異なる反応から同じ複合核を生成することができる。これまでに行った反応($$^{18}$$O+$$^{232}$$Th, $$^{18}$$O+$$^{238}$$U, $$^{18}$$O+$$^{237}$$Np)の結果を比べたところ、核分裂片の質量数分布は、多核子移行チャンネルによらずほぼ等しくなることがわかった。

口頭

JAEA東海タンデム加速器でのEs-254を用いた核分裂実験

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 塚田 和明; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 伊藤 由太; 洲嵜 ふみ; 永目 諭一郎*; et al.

no journal, , 

質量数258近傍の原子核では、自発核分裂の測定によって、質量分布に特徴的な現象が観測されている。Fm256では、ウランなどのように軽い核分裂片と重い分裂片に分裂し、質量分布はふた山のピークを形成するのに対し、中性子がたった2つ増えたFm258では、鋭いひと山のピークを形成するのである。このような特徴的な現象を調べるために、原子力機構の東海タンデム加速器施設において、O18+Es254反応を用いた多核子移行核分裂実験を行ったので報告する。

口頭

$$^{4}$$He+$$^{254}$$Esで生成される$$^{258}$$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; Chiela, N. M.*; et al.

no journal, , 

$$^4$$He+$$^{254}$$Esの反応により複合核$$^{258}$$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。

口頭

$$^4$$He+$$^{254}$$Esで生成される$$^{258}$$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; Chiela, 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($$^{254}$$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、$$^{258}$$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$$^{4}$$Heビームを$$^{254}$$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。

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