8-2 |
アクチニド原子核を使うとサブバリアの融合確率が増加 |
 |
||
|
 |
||
|
| ウラン238（238U）などのアクチニド原子核は、レモン型に変形していることが知られています。この原子核に加速された重イオンを衝突させると、レモンの先から当たる場合と、レモンの側面から当たる場合があります。重イオンがレモンの先から入射すると原子核間のクーロン障壁を低く感じます。このため、低い衝突エネルギーでも原子核同士が反応することになります。もし、このエネルギー領域（サブバリア領域）で融合が起これば、球形の原子核を標的するよりも低いエネルギーで融合反応が起きることになりますが、詳細な実験データはこれまで存在しませんでした。 本研究では、酸素16（16O）を238Uに衝突させ、低い衝突エネルギーでも原子核同士が融合するかを実験的に調べました。融合が起こるとフェルミウム（Fm; 原子番号100番）が生成されます。実験では、250,249,248Fm の生成断面積（図8-3）を決定し、これから融合する確率を決定しました。 原研タンデム加速器でさまざまなエネルギーに16Oを加速して238U標的に当てました。フェルミウム同位体はα崩壊核種なので、この崩壊数からフェルミウム同位体の生成断面積を得ました。図8-4は、実験データから解析によって得られた16Oと238Uの融合確率を示します。同図には、238Uが丸いと仮定した時の融合確率（点線）と、238Uの変形効果を取り入れた計算結果（実線）を示します。238Uが変形しているため、計算ではエネルギーの低い領域で融合確率が増大しており、実験値をよく再現しました。この結果、16Oが238Uの先端部から衝突しても融合が起こることが分かりました。衝突させるエネルギーが低いので、複合核の励起エネルギーが低く押さえられて蒸発粒子の数が少なくなるため、重い同位体ができます。変形したアクチニド原子核と入射イオンをエネルギーの低い域で融合させることで、新しい同位体生成の可能性が生まれました。 |
| ●参考文献 K. Nishio et al., Evidence of Complete Fusion in the Sub-Barrier 16O +238U Reaction, Phys. Rev. Lett., 93(16), 162701 (2004). |
| ご覧になりたいトピックは左側の目次よりお選びください。 |  |
| たゆまざる探究の軌跡−研究活動と成果2004
Copyright(c) 日本原子力研究所 |