Deformation versus sphericity in the ground states of the lightest gold isotopes

Cubiss, J. G.*; Andreyev, A. N.; 他49名*

Physical Review Letters, 131(20), p.202501_1 - 202501_8, 2023/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.202501

The changes in mean-squared charge radii of neutron-deficient gold nuclei have been determined using the in-source, resonance-ionization laser spectroscopy technique, at the ISOLDE facility (CERN). From these new data, nuclear deformations are inferred, revealing a competition between deformed and spherical configurations. The isotopes Au are observed to possess well-deformed ground states and, when moving to lighter masses, a sudden transition to near-spherical shapes is seen in the extremely neutron deficient nuclides, Au. A case of shape coexistence and shape staggering is identified in Au which has a ground and isomeric state with different deformations. These new data reveal a pattern in ground-state deformation unique to the gold isotopes, whereby, when moving from the heavy to light masses, a plateau of well-deformed isotopes exists around the neutron midshell, flanked by near-spherical shapes in the heavier and lighter isotopes-a trend hitherto unseen elsewhere in the nuclear chart. The experimental charge radii are compared to those from Hartree-Fock-Bogoliubov calculations using the D1M Gogny interaction and configuration mixing between states of different deformation. The calculations are constrained by the known spins, parities, and magnetic moments of the ground states in gold nuclei and show a good agreement with the experimental results.

炉心溶融物の粘性及び表面張力同時測定技術の開発(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 大阪大学*

JAEA-Review 2020-038, 41 Pages, 2020/12

JAEA-Review-2020-038.pdf:3.28MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度に採択された「炉心溶融物の粘性及び表面張力同時測定技術の開発」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。炉心溶融物である(U,Zr)Oやボライドは非常に高温であるために、通常の測定方法では容器との反応が避けられず、熱物性の測定は困難である。本研究では、ガス浮遊法を用いて浮遊させた試料を加熱溶融させることで液滴とし、その液滴を基板に衝突させる。その衝突の一瞬の挙動から、粘性と表面張力を同時に導出する新しい技術を開発する。

研究炉使用済燃料輸送容器の改造必要性について; JRC-80Y-20T落下衝撃解析結果の検討

研究炉使用済燃料輸送容器構造検討グループ

JAERI-Review 2005-023, 133 Pages, 2005/07

JAERI-Review-2005-023.pdf:18.88MB

原研では、2基のステンレス製研究炉使用済燃料輸送容器JRC-80Y-20Tを作製し、1981年から使用してきた。シリサイド燃料を輸送するために設計変更を米国原子力規制委員会(NRC)に申請したが、落下衝撃解析に用いたDavisの評価式がその適用範囲外であることを指摘され、2004年4月以降の容器使用が認められなかった。衝撃応答解析コードLS-DYNAを用いた計算結果を追加でNRCに提出したが、蓋のシール領域に塑性変形を示しており、依然として容器承認が取得できなかった。このような輸送容器の設計承認問題に対応するため、検討グループを6月末に設置した。同グループでは、まず既に実施した落下解析結果の妥当性検討として、入力データの妥当性検討及び感度解析を実施した。検討した範囲において落下解析がおおむね妥当であり、解析結果の見直しだけで容器承認をNRCから得ることはできないと結論付けた。

Multiple coulomb excitation experiment of Zn

小泉 光生; 関 暁之*; 藤 暢輔; 長 明彦; 宇都野 穣; 木村 敦; 大島 真澄; 早川 岳人; 初川 雄一; 片倉 純一; et al.

Nuclear Physics A, 730(1-2), p.46 - 58, 2004/01

https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2003.10.010

原研タンデム・ブースター加速器施設でZnビームのクーロン励起実験を行った。実験の結果、新たに2つのマトリックスエレメント及び2の四重極モーメントを得た。Znの構造を理解するために、Nilsson-Strutinskyモデルでポテンシャルエネルギー表面(PES)の計算を行った。その結果、PESは、2つの浅い極小値を持つことがわかった。1番目の極小値は、フェルミ面の下に軌道を含まず、2番目の極小値は、それを含むことがわかった。殻モデル計算との比較より、基底状態バンド及び侵入バンドは、それぞれEPSの1番目及び2番目に関係していると考えられる。基底バンドの励起エネルギーやの実験値は、3軸非対称モデル及びO(6)限界のIBMによって、ある程度再現できることがわかった。また、PESの浅い極小は原子核の形状がソフトであることを示唆している。以上より、基底状態バンドは、ソフトな三軸非対称変形していると考えられる。

Energy systematics of low-lying O states in neutron-deficient Ba nuclei

浅井 雅人*; 関根 俊明; 長 明彦; 小泉 光生; 小島 康明*; 柴田 理尋*; 山本 洋*; 河出 清*

Physical Review C, 56(6), p.3045 - 3053, 1997/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.56.3045

Laの崩壊で見られるBa核の低スピン状態をTIARAのオンライン同位体分離器に設置した-角度相関測定装置で調べた。不確かであった第1励起O準位(O)のスピンを確立するとともに、O等より高い励起O準位を新たに見いだした。報告されていたBaのO準位が誤りであることが確認された結果、中性子数の減少とともにO準位は急激にエネルギーを下げ、中性子数72で最小になり、中性子数66に向けてゆっくり上昇することがわかった。一方、O準位は中性子数の減少とともに単調に減することがわかり、OとO準位はより変形した核でエネルギー関係が逆転する可能性が示唆された。このような振舞いは、3軸非対称変形しやすい核にあるO準位が軸対称変形核において2フォノン振動状態に、O準位が振動状態に変化していく過程と解釈される。

Behavior of preirradiated fuels under simulated RIA conditions

石島 清見; 丹沢 貞光; 更田 豊志; 藤城 俊夫

Proc. on Safety of Thermal Reactors, p.577 - 583, 1991/00

NSRRでは、これまで実施してきた未照射燃料を対象とする反応度事故模擬実験に引き続き、平成元年度から照射済燃料を対象とする実験を開始した。照射済燃料実験に用いる試験燃料には、動力炉で照射した長尺燃料を短尺加工したもの及び、短尺試験燃料をJMTRにおいて予備照射したものの二種類がある。本報では後者の試験燃料を用いる実験に関し、JMTRにおける予備照射、NSRRにおけるパルス照射及び照射後試験の結果について述べる。なお、JMTR予備照射燃料を用いた実験については、4回のパルス照射が完了し、現在詳細な照射後試験が行われている。これまでに、DNBの発生、被覆管の顕著な変形及び燃料の破損が確認されている。

Effects of oxidation on compressive deformation behavior of nuclear-grade isotropic graphite

依田 真一; 衛藤 基邦; 田中 克彦*; 奥 達雄

Carbon, 23(1), p.33 - 38, 1985/00

https://doi.org/10.1016/0008-6223(85)90193-9

抄録なし

Force constants of angle deformation in triatomic molecules

大和田 謙

Chemical Physics Letters, 66(1), p.149 - 153, 1979/00

https://doi.org/10.1016/0009-2614(79)80386-3

有効核電荷を含む静電ポテンシャル関数にもとづいて多原子分子の変角の力の定数、Hjk、を次式のように導いた。 Hjk=ZjZk/qjk(SjikSkij+2TjikTkij) ここにqは平衡位置における非結合原子間距離、Zは有効核電荷、SおよびTは分子の幾何学的パラメータである。上式を多くの三原子分子を用いて評価した結果、変角の力の定数の推定に有用であることがわかった。