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論文

Radiochemical study of sub-barrier fusion hindrance in the $$^{19}$$F+$$^{209}$$Bi reaction

西中 一朗; 笠松 良崇*; 谷川 勝至*; 後藤 真一*; 浅井 雅人

Proceedings in Radiochemistry, 1(1), p.117 - 121, 2011/09

近年、重イオン核反応での融合障壁より低いエネルギー、サブバリアエネルギー領域において融合が阻害される現象が発見され、原子核反応研究分野でのトピックスとして注目されている。この阻害現象を調べるため、$$^{19}$$F+$$^{209}$$Bi反応におけるサブバリアエネルギー領域の核分裂断面積を放射化学的手法により求めた。理論計算や他の反応系での実験データの系統性との比較から重い質量系での融合阻害現象の機構について考察する。

論文

Nuclear-charge polarization at scission in proton-induced fission of $$^{233}$$U

西中 一朗; 谷川 勝至*; 永目 諭一郎; 中原 弘道*

European Physical Journal A, 47(1), p.1 - 8, 2011/01

 被引用回数:18 パーセンタイル:72.3(Physics, Nuclear)

$$^{233}$$Uの11.5MeV陽子誘起核分裂における二次分裂片の最確核電荷を二重飛行時間法で測定した質量収率と放射化学的手法で測定し文献に報告された部分累積収率と独立収率から決定した。二次分裂片質量数について放出中性子数を補正し、切断点での一次分裂片の核電荷分極を求めた。その結果から、切断点での核電荷分極は、原子核のポテンシャルエネルギーによって決まり、分裂核の質量数,励起エネルギー、そして中性子-陽子数比にほとんど依存しないことを明らかにした。

論文

Excitation energy dependence of fragment mass and total kinetic energy distributions in proton-induced fission of uranium isotopes

西中 一朗; 谷川 勝至*; 後藤 真一*; 西尾 勝久; 浅井 雅人; 塚田 和明; 永目 諭一郎; 工藤 久昭*

Nuclear Physics A, 805, p.434 - 436, 2008/00

アクチノイドの核分裂過程において、分裂核や分裂片の殻効果が、変形や質量分割に対してどのように影響しているのかを解明するため、$$^{233,238}$$Uの10.0, 11.5, 13.0MeV陽子誘起核分裂で生成する分裂片の質量と全運動エネルギー分布の励起エネルギー依存性を実験的に調べた。非対称分裂モードにおける中性子数82の球形殻効果を持つ質量数132近傍の分裂片収率の励起エネルギー依存性が、中性子数86-88の変形殻効果を持つ質量数143近傍の分裂片収率の励起エネルギー依存性に比べ、大きいことがわかった。この非対称分裂モードにおける収率のエネルギー依存性は、アクチノイドの熱中性子核分裂と冷たい核分裂での観測と相反する傾向である。本実験結果とこれまでに報告された他の核分裂系での結果を比較し、非対称分裂モードにおける分裂片質量と運動エネルギー分布に対する分裂片の殻効果について議論する。

論文

Partition of total excitation energy between fragment pairs in asymmetric and symmetric fission modes

西中 一朗; 永目 諭一郎; 池添 博; 谷川 勝至*; Zhao, Y. L.*; 末木 啓介*; 中原 弘道

Physical Review C, 70(1), p.014609_1 - 014609_10, 2004/07

 被引用回数:16 パーセンタイル:66.97(Physics, Nuclear)

核分裂における分裂片間での励起エネルギー分配機構と二重分裂モードとの関連性を調べるため、$$^{232}$$Thの陽子誘起核分裂において、核分裂片の質量数,運動エネルギーを二重飛行時間測定法を用いて精密に測定した。モンテカルロ計算によって、飛行時間測定で機器的に生じる「ゆらぎ」の影響がない分裂片から放出される即発中性子数をもとめた。非対称に質量分割する分裂モードと対称に質量分割する分裂モードが共存する分裂片質量領域(質量数98-107, 126-135)では、即発中性子数と分裂片全運動エネルギーとの相関に二重モードに由来する構造が観測された。この相関から二重分裂モードそれぞれの即発中性子数をもとめ、それに基づいて分裂片間での励起エネルギー分配機構を明らかにした。二重核分裂モードにおける励起エネルギー分配機構を初めて実験的に明らかにした。

論文

Characteristics of asymmetric mass distribution in proton-induced fission of actinides

後藤 真一*; 加治 大哉*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 市川 進一; 塚田 和明; 浅井 雅人; 羽場 宏光; 光岡 真一; 西尾 勝久; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.73 - 76, 2003/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Chemistry, Analytical)

核分裂における質量収率分布と分裂片殻構造の相関について、$$^{233}$$Th,$$^{233,235,238}$$Uの陽子誘起核分裂を用いて調べた。分裂片の質量収率分布は二重飛行時間法を用いて高精度で求めた。非対称質量分布の収率が分裂片の原子番号50に基づく殻構造の影響を強く受けていることを明らかにした。

論文

Primary fragment mass-yield distributions for asymmetric fission path of heavy nuclei

Zhao, Y. L.*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 末木 啓介*; 後藤 真一*; 谷川 勝至*; 中原 弘道*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.67 - 72, 2003/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:31.71(Chemistry, Analytical)

$$^{233}$$Pa,$$^{239}$$Np,$$^{245}$$Am,$$^{249}$$Bkの励起エネルギー20MeVの非対称質量分裂における初期分裂片の質量分布を調べた。質量分布は、分裂核の質量数が大きくなるにしたがつて非対称性の小さくなる傾向を示す異なる形状であった。これらの質量分布の比較から、重い分裂片の質量分布ピークの小さい質量数側の裾が、質量数130近辺に収束することを見いだした。質量数130は陽子数50の魔法数に相当し、球形の殻構造を持つことから、重核の非対称核分裂において分裂片の球形殻構造が大きな役割を果たしていることがわかった。

論文

Shapes of fragment mass-yield distributions and shapes of scissioning nuclei in actinides

Zhao, Y. L.*; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 塚田 和明; 末木 啓介*; 中原 弘道*; 後藤 真一*; 谷川 勝至*

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.30 - 33, 2002/11

アクチノイド核種の核分裂における質量分布と全運動エネルギー分布の系統的研究から、分裂直前の分裂核の形状と質量分布の形状の相関が、主に3種類に大別できることを見いだした。高いエネルギーの核分裂で観測されるのは、変形度$$beta$$$$sim$$1.65の切断時形状から半値幅が質量数20以上の対称な質量分布を形成する。また、低・中エネルギーの軽アクチノイド核分裂でよくみられるタイプは、$$beta$$$$sim$$1.53の形状から半値幅がほぼ一定の質量数15の非対称な質量分布を形成する。そして重・超アクチノイドの自発核分裂で特徴的なのは、$$beta$$$$sim$$1.33の切断時形状から半値幅が質量数9と幅の狭い対称な質量分布であることがわかった。

論文

Fission characteristics of individual deformation paths in heavy elements

Zhao, Y. L.*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 末木 啓介*; 谷川 勝至*; 後藤 真一*; 中原 弘道*

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 3(1), p.103 - 107, 2002/06

$$^{210}$$Po,$$^{227}$$Ac,$$^{233}$$Pa,$$^{249}$$Bk,$$^{259}$$Mdの核分裂における質量分布,運動エネルギー分布の相関を系統的に調べ、非対称分裂経路と対称分裂経路の観点から切断時形状,全運動エネルギーと質量分布の核分裂特性を明らかにした。核分裂経路の終点の切断時形状は、分裂核の励起エネルギーによらず、非対称分裂経路では変形度$$beta$$~1.65であり、対称分裂経路では$$beta$$~1.53であった。このことからそれぞれの分裂経路に対応した運動エネルギーの系統性を分裂核の質量数と原子番号だけで記述できる経験式を見いだした。また、質量分布の分布幅や分布のピーク位置などの形状についての特徴は、二つの分裂経路の始点に対応する核分裂障壁位置での変形度の対称性や相対的な高さと強く関係していることがわかった。

論文

Characteristics of two fission modes

永目 諭一郎; Zhao, Y.*; 西中 一朗; 後藤 真一*; 加治 大哉*; 谷川 勝至*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 羽場 宏光; 阪間 稔*; et al.

Radiochimica Acta, 89(11-12), p.681 - 688, 2002/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:27.11(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

核分裂における対称、非対称質量分割という二つの分裂モードに対応する質量分布並びに運動エネルギー分布を広範なアクチノイド領域のデータをもとに系統的に議論する。これをもとに重アクチノイド核領域で特異な現象として観測されているbimodal fission過程を二つの分裂モード解釈できることを示す。

論文

Symmetric and asymmetric scission properties

永目 諭一郎; Zhao, Y.*; 西中 一朗; 後藤 真一; 谷川 勝至*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 羽場 宏光; 阪間 稔; 市川 進一; et al.

Heavy Ion Physics, 13(1-3), p.121 - 131, 2001/05

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Physics, Nuclear)

核分裂における分裂寸前の原子核の変形度を、核分裂片の全運動エネルギー値をもとに広範なアクチノイド領域について見積もった。その結果対称、非対称という各々の核分裂モードで、変形度は励起エネルギーや分裂核に依存しないで一定であるという知見を得た。これをもとに重核領域で特異な現象として観測されているbimodal fission過程を対称、非対称核分裂という二つの核分裂モードで解釈できることを提案する。

論文

Deformation of fragments with A $$simeq$$ 130 in two mode fission

西中 一朗; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 市川 進一; 池添 博; 谷川 勝至*; Zhao, Y.*; 末木 啓介*; 中原 弘道*

Proceedings of 2nd International Conference on Fission and Neutron-rich Nuclei, p.494 - 496, 2000/03

近年、アクチノイドの中励起核分裂には、対称に質量分割するモードと非対称に質量分割するモードが存在し、それぞれ異なる切断時形状を経て分裂することが、分裂片の質量と運動エネルギーの測定から明らかになった。この分裂モード間での切断時形状の違いを、対を成す分裂片の変形度の観点から調べるため、$$^{232}$$Thの陽子誘起核分裂で、分裂片の質量,運動エネルギー,即発中性子数の同時計測を行った。質量数130近傍の分裂片から放出される即発中性子は、モード間で大きく異なり、その差は平均1.5個。エネルギーに換算して15MeVであり、運動エネルギーの違いとよく一致した。一方、対を成す質量数130近傍の分裂片にはほとんど違いが見られなかった。これから、分裂モード間での切断時形状の違いは、質量数130近傍の分裂片の変形度を反映した結果であることがわかった。

論文

Symmetric and asymmetric scission properties; Identical shape elongations of fissioning nuclei

Zhao, Y. L.*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 谷川 勝至*; 塚田 和明; 市川 進一; 末木 啓介*; 大浦 泰嗣*; 池添 博; 光岡 真一; et al.

Physical Review Letters, 82(17), p.3408 - 3411, 1999/04

 被引用回数:32 パーセンタイル:79.88(Physics, Multidisciplinary)

核分裂における対称、非対称質量分割の切断時に3種類の変形度が存在することを明らかにした。非対称質量分割モードにおいては、変形度は広範な分裂核の質量領域で一定であった。一方対称質量分割モードにおいても同様な変形度の一様性が得られたが、重アクチノイド領域ではさらにもう一つの変形成分が現れ、これらはそれぞれ液滴的並びに分裂片の殻効果の影響を受けた変形核として解釈できた。

論文

Fission characteristics of very heavy nuclides

永目 諭一郎; Zhao, Y.*; 西中 一朗; 大槻 勤*; 谷川 勝至*; 塚田 和明; 末木 啓介*; 市川 進一; 中原 弘道*

1st International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements; Extended Abstracts, 4 Pages, 1999/00

重・超アクチノイド領域で観測されているbimodal核分裂は、軽アクチノイド領域で見られる対称・非対称核分裂のtwo-mode核分裂と本質的には同じ現象として解釈できることを示す。ただし軽アクチノイド核での対称分裂モードは、非常に伸びた形状で分裂していくが、重アクチノイド領域では分裂片殻効果のため、コンパクトな形状で分裂していく。また広範なアクチノイド領域での核分裂のデータの系統性をもとに超重元素領域での核分裂特性を予測する。

論文

Two deformation paths in fission of light actinides

永目 諭一郎; 西中 一朗; Zhao, Y. L.*; 塚田 和明; 市川 進一; 池添 博; 谷川 勝至*; 大槻 勤*; 大浦 泰嗣*; 末木 啓介*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 239(1), p.97 - 101, 1999/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:34.88(Chemistry, Analytical)

アクチノイドの核分裂において、核分裂障壁近傍から分裂直前の切断点に至るまで、二種類の独立した変形径路の存在を実証し、それぞれの変形過程と質量分割モードとの関連を明らかにした。この成果を中心に、これまでの二重モード核分裂過程に関するレビューを行う。また核分裂核の陽子数、中性子数と二重モード過程との関連に関する最近の成果についても述べる。

論文

Angular momentum effects on mass division in actinide fission

Zhao, Y.*; 谷川 勝至*; 末木 啓介*; 西中 一朗; 塚田 和明; 大浦 泰嗣*; 永目 諭一郎; 中原 弘道*

Radiochimica Acta, 86(3-4), p.79 - 88, 1999/00

核分裂での質量分布に系の角運動量がどうかかわってくるかを検討した。二つの反応系$$^{7}$$Li+$$^{232}$$Thとp+$$^{238}$$Uで同じ励起エネルギーで異なった角運動量をもつ複合核$$^{239}$$Npを形成させ、そこからの核分裂で得られる質量分布並びに核分裂断面積を詳細に測定した。対称、非対称核分裂収率は核分裂障壁に角運動量効果を導入することで定量的に解釈できた。一方質量分布幅に関しては角運動量効果による核分裂障壁の低下で分裂核の内部励起エネルギーが変化することと関連していることを示した。

論文

Experimental verification of two deformation paths in the mass division process of actinides

Zhao, Y.*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 谷川 勝至*; 末木 啓介*; 大浦 泰嗣*; 市川 進一; 池添 博; 大槻 勤*; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.327 - 330, 1998/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:46.78(Chemistry, Physical)

アクチノイド($$^{232}$$Th、$$^{238}$$U、$$^{244}$$Pu)の低エネルギー核分裂における質量分割機構の研究を行い、核分裂しきい近傍から分裂点に至るまで、独立した二つの変形経路が存在することを実験的に証明した。またそれぞれの変形経路が対称及び非対称核分裂過程と関連していることが明らかになった。

論文

Nuclear fission of neutron-deficient protactinium nuclides

西中 一朗; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 池添 博; 末木 啓介*; 中原 弘道*; 谷川 勝至*; 大槻 勤*

Physical Review C, 56(2), p.891 - 899, 1997/08

 被引用回数:20 パーセンタイル:72.12(Physics, Nuclear)

核反応$$^{16}$$O,$$^{18}$$O+$$^{209}$$Biにおいて、クーロン障壁近傍の照射エネルギーで中性子欠損プロトアクチニウム核種($$^{225}$$Pa,$$^{227}$$Pa)を生成し、それからの核分裂における核分裂片の飛行時間、運動エネルギー、質量分布、元素分布をインビーム実験と放射化法実験で測定した。これらの反応系での核分裂は、主に対称な質量分割であるが、非対称な質量分割が全体の約10パーセントの割合で存在することを新たに確認した。そして、対称な質量分割と非対称な質量分割の収率の比と、その励起エネルギー依存性から、非対称な質量分割の核分裂障壁が、対称な質量分割の核分裂障壁より、1MeV程度小さいことを統計模型計算を用いて導き出した。さらに中性子過剰プロトアクチニウム核種の実験値(文献値)との比較から、対称、非対称な質分割に対応する核分裂障壁が、分裂核の中性子数による核構造に強く依存していることが明らかになった。

口頭

$$^{18}$$O+$$^{244}$$Pu反応における核分裂片と$$alpha$$粒子の相関

西中 一朗; 谷川 勝至*; 永目 諭一郎; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 市川 隆敏*

no journal, , 

$$^{258}$$Fmの核分裂障壁近傍ポテンシャルエネルギー面に関する知見を得ることを目的とし、不完全融合反応$$^{244}$$Pu($$^{18}$$O,$$alpha$$)$$^{258}$$Fmを経由して生成する核分裂片質量分布・全運動エネルギー分布の励起エネルギー変化を調べる研究を開始した。不完全融合反応機構は複雑で未だ解明されていないため、反応断面積を予測するモデルは存在しない。そこで$$^{18}$$O+$$^{244}$$Pu反応における核分裂片と$$alpha$$粒子を同時計測し、不完全融合反応$$^{244}$$Pu($$^{18}$$O,$$alpha$$)$$^{258}$$Fm経由の$$alpha$$粒子放出確率を求めた。

口頭

Correlation between fission and $$alpha$$-particle emission in the $$^{18}$$O + $$^{244}$$Pu reaction

西中 一朗; 谷川 勝至*; 永目 諭一郎; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 市川 隆敏*

no journal, , 

不完全融合反応$$^{244}$$Pu($$^{18}$$O,$$alpha$$)$$^{258}$$Fmを用いて$$^{258}$$Fmの励起状態からの核分裂における質量分布・全運動エネルギー分布を詳細に調べることで、重アクチノイド$$^{258}$$Fmの核分裂障壁近傍ポテンシャルエネルギー面に関する知見を得ることが期待できる。ところが、重イオン不完全融合反応機構は、未だに未解決な研究課題であり、反応断面積などの基本的な物理量を予測するモデルが存在しない。そこで不完全融合核分裂反応$$^{244}$$Pu($$^{18}$$O,$$alpha$$)$$^{258}$$Fmにおける核分裂片と$$alpha$$粒子の同時測定を行い、本反応の反応断面積を初めて実験的に求めた。

口頭

$$^{233}$$U陽子誘起核分裂特性; 放出中性子と核電荷分極

西中 一朗; 谷川 勝至*; 永目 諭一郎; 中原 弘道*

no journal, , 

$$^{233}$$Uの11.5MeV陽子誘起核分裂における核分裂特性,分裂片からの放出中性子数と核電荷分極を精度よく求めることで、核分裂によって原子核が二つに分かれる瞬間に(切断点で)、生成する分裂片対間でどのように励起エネルギー,質量,核電荷が分配されるのかを調べた。二重飛行時間測定法で分裂片対の飛行時間を測定し、分裂片の質量分布と分裂片からの放出中性子数を求めた。この質量分布と放出中性子数とともに放射化学的手法で測定された核分裂生成物の生成断面積の文献値を評価することで、切断点での分裂片対の核電荷分極を高い精度で求めた。この核電荷分極が原子核の液滴模型と陽子数50に基づく殻効果によって説明できることを明らかにした。

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