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浅井 雅人
Radioisotopes, 67(6), p.291 - 298, 2018/06
超重核の存在限界や安定性は原子核の殻構造に本質的に依存する。理論的には陽子数114
126、中性子数172184の領域に球形で安定な二重閉殻構造を持つ超重核の存在が予想されているが、その閉殻の位置や強さは理論によって大きく異なり、確立されているとは言い難い。一方で、最近の実験技術の進歩により超重核の殻構造に関する実験データが少しずつ蓄積されており、半減期や質量などの安定性に関する情報だけでなく、核分光学的手法により超重核の基底状態や励起準位の構造を直接的に明らかにしようとする試みも行われつつある。本稿では、それら超重核の殻構造に関する実験的研究の現状を紹介する。
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：18 パーセンタイル：74.14(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。
小浦 寛之; 橘 孝博*
日本物理学会誌, 60(9), p.717 - 724, 2005/09
重・超重核領域の原子核崩壊様式について解説を行う。まず近年の新同位体同定実験の経緯について簡単に述べ、次いで原子核質量公式について説明する。そして原子核が引き起こす崩壊現象を各様式ごとに記述し、われわれの開発した質量公式を用いた理論予測をもとに、重・超重核領域の崩壊様式について議論を展開する。そこでは、自発核分裂が優勢であると予想される未知核種領域の指摘や、超重核の安定性の島の性質、さらに超重核と星のr過程元素合成との関係などについて述べる。最後に、超重核の安定性の島より中性子過剰な核の存在について、その可能性を指摘する。
市川 隆敏; 岩本 昭
Physical Review C, 71(6), p.067601_1 - 067601_4, 2005/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Physics, Nuclear)コールドフュージョン反応の入口チャネルでの電荷分極が原因で生じるクーロン障壁の高さの減少を見積もった。超重核合成のための重イオン反応では入射核と標的核の陽子数の増加とともにクーロン反発力が大きくなるので、電荷分極が生じると考えられる。生じた電荷分極は衝突間のクーロン相互作用エネルギーを減少させる一方、標的核と入射核の自己エネルギーは対称エネルギーの増加のために増加する。われわれは生じる電荷の変位は表面と体積電荷成分の和と仮定して、自己エネルギーはDropletモデルを用いて電荷分極の大きさを見積もった。本論文中で軽い核と重い核の電荷分極の違いと、超重核合成に関するクーロン障壁の高さの減少を見積もる。
小浦 寛之
RIKEN Accelerator Progress Report, Vol.38, P. 9, 2005/05
重・超重核領域における崩壊様式について、特に陽子放出部分半減期について計算を行い、他の崩壊様式との競合について議論した。陽子放出部分半減期についてはわれわれが開発した単一陽子ポテンシャル及び質量公式を用い、1次元WKB法により推定した。こうして求めた部分半減期は既知核種の実験値と比べて100倍1/100程度の精度で再現し、
崩壊など他の崩壊予測理論と同程度の結果となった。これらの計算した結果を同時に研究を進めている崩壊,
崩壊,自発核分裂半減期を考慮した崩壊分岐比計算に取り入れ、超重未知核種に適用した。結果は、中性子魔法数
近傍の陽子過剰未知核種領域に陽子放出が優勢な核種が存在し得る可能性を見いだした。一方、
付近の陽子過剰未知核種領域に関しては自発核分裂半減期が非常に短く、陽子放出はほとんど見いだせないであろうという結果となった。
市川 隆敏; 岩本 昭; M
ller, P.*; Sierk, A. J.*
Physical Review C, 71(4), p.044608_1 - 044608_11, 2005/04
被引用回数：42 パーセンタイル：89.8(Physics, Nuclear)超重元素合成の重イオン核反応における入射チャネルでのコールドフュージョン反応の有効融合障壁を見積もった。有効融合障壁は入射核の零点振動が考慮されており、入射核の変形に関して系が不安定になるエネルギーと定義される。われわれはまた合成された複合核に関する5次元のポテンシャルエネルギー面の計算を行った。重い系では接触までの融合障壁が融合核の基底状態に至るまでに越えなければならない分裂障壁よりも低くなる。この障壁の高さの関係が変わる近傍において、蒸発残留核の合成に関する最適な入射エネルギーは接触までの融合障壁,複合系での分裂障壁、そして1個もしくは2個の中性子分離エネルギーに依存する。得られた結果は入射核が二重魔法核の反応を除いて観測された蒸発残留核の最適エネルギーと一致した。
小浦 寛之
うちゅう, 21(10), p.4 - 9, 2005/01
科学に関心のある一般の人向けに超重元素についての解説を行った。まず原子及び原子核についての説明を周期律表を用いながら行い、次いで核図表を用いて原子核の崩壊様式,存在領域理論予測及び超重核の安定性の島についてわれわれの理論予測値などを用いながら説明した。そして超重元素合成反応のポイントについて平易に解説し、2004年に理化学研究所にて行われて合成に成功した113番元素合成実験について紹介した。
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：66.77(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、
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。
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：31.59(Chemistry, Analytical)
Pa,
Np,
Am,
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。
丸山 敏毅; Bonasera, A.*; Papa, M.*; 千葉 敏
European Physical Journal A, 14(2), p.191 - 197, 2002/07
被引用回数：27 パーセンタイル：77.59(Physics, Nuclear)フェルミ多体系の分子動力学手法である「拘束条件分子動力学」(CoMD)を用いて非常に重い原子核同士の比較的低エネルギーでの衝突をシミュレートする。そこで形成された巨大な複合系は古典的な崩壊障壁が存在しないにもかかわらず非常に長い時間(約
秒)存在するという結果が得られた。これは「静的なQED過程による自発的な電子陽電子放出」を起こすと言われている強い静電場を作り出すメカニズムの候補になり得ると言う意味でも重要である。また、この巨大複合系が非対称分裂を起こした場合に超重核を作り出す可能性についても議論をした。
Poenaru, D. N.; 永目 諭一郎; Gherghescu, R. A.*; Greiner, W.*
Physical Review C, 65(5), p.054308_1 - 054308_6, 2002/05
被引用回数：103 パーセンタイル：96.31(Physics, Nuclear)アクチノイドなどの重核の新しい壊変様式として、炭素,酸素,フッ素,ネオンなどの自発重粒子壊変が最近実験的に確認されている。実験データの系統性ならびに重粒子壊変の理論計算に基づき、重粒子壊変と原子核の殻構造について議論する。また今後の重粒子壊変の観測が可能な核種を予測するとともに、重粒子壊変における半減期を推定する式を導き出した。
竹内 末広; 松田 誠; 吉田 忠
JAERI-Conf 2000-019, p.105 - 108, 2001/02
原研タンデムブースターの利用においては未知重核の合成等の実験のために強いビームが必要となってきている。加速開発においてはビームの増強化に取り組んでいる。その現状と今後の計画について述べる。3つの方策があって、1つはタンデムの高電圧端子内にECRイオン源を設置し高電荷・高電流のイオンビームを直接加速する方法で、これまでに10GHzの小型のイオン源を設置し運転を始めた。今回はその排気系としてターボ分子ポンプの開発について報告する。2つ目はタンデムの加速電圧を上げることによってブースターへの入射条件を改善することでビーム増強が可能となることと、加速管更新計画を述べる。3つ目はタンデムに代ってリニアックを入射器として利用する案である。高性能のECRイオン源を用いれば10倍以上のビーム増強化が得られる。KEK(高エ研)と検討してきた案を紹介する。
浅井 雅人; 阪間 稔*; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一*; 小島 康明*; 大浦 泰嗣*; et al.
AIP Conference Proceedings 561, p.358 - 367, 2000/09
重核・超重核の核構造や安定性は、これまで高感度の線測定によって調べられてきた。しかし
線核分光や崩壊確率の非常に小さい核種を測定する場合、多数の核反応生成物から目的とする核種を分離する必要がある。本研究では、原研タンデム加速器に付設されたオンライン同位体分離装置を用いて短寿命のAm,Cm同位体を分離し、及び線核分光を行った。
Amの原子核質量を決定し、予測値より100-200keV小さいことを明らかにした。またされらの崩壊は主遷移であることがわかった。
AmのEC崩壊線核分光により、Amの基底状態と核異性体準位の陽子中性子配位を決定し、娘核の励起準位の性質を明らかにした。
永目 諭一郎; 工藤 久昭*; 篠原 厚*
Radioisotopes, 49(7), p.363 - 375, 2000/07
超重元素の合成とその化学的研究に関する世界の現状を最新情報も含めて概観する。また日本における研究の進捗状況について述べ、最後に今後の計画を含めて、超重元素科学の将来について展望する。
岩本 昭; Mller, P.*; J.R.Nix*; 佐川 弘幸*
Nuclear Physics A, 596, p.329 - 354, 1996/00
被引用回数：64 パーセンタイル：92.17(Physics, Nuclear)重イオン核融合断面積を理解するためには、入射核及び標的核の変形の効果を考慮する必要がある。この論文の目的は、散乱核の変形及びその配向が核融合障壁の高さ並びに2核が接する配位での系のコンパクトネスに大きな影響を与えることを示すことにある。変形核の配位に関する議論を分かりやすくするため、最初に分類法とそれに対応する記号法を導入する。我々はコンパクトな接触配位と、複合核の励起エネルギーが出来るだけ低くなるような核融合障壁について議論する。そのような配位は超重核合成に最も有利になる。我々はそのように有利な入射核・標的核の組み合わせで、合成された超重核のアルファー崩壊の寿命が1マイクロ秒以上のものについて解析する。
竹腰 英子; 原田 吉之助
JAERI 1158, 144 Pages, 1968/03
中重核の低い励起状態についての研究会が1967年12月14日から16日まで、原研東海研究所において開催された。研究会では、次の3つのセッションについて討論がなされた。(1)中重核における実験的研究の現状、(2)原子核の集団運動の理論,(3)(f・p)シェルを中心とした核模型。この研究報告は、研究会のさい発表された綜合報告とコメント(26篇)をまとめたものである。
